Période paléogène histoire géologique La Terre, qui a commencé il y a 67 millions d’années, a duré 41 millions d’années. Le suivant, le Néogène, a 25 millions d'années. La dernière, la plus courte, dure environ 1 million d’années. C'est ce qu'ils appellent glaciaire.

Il existe une idée bien établie selon laquelle la surface des terres et des mers, et même l’intérieur de la planète, ont été influencés par de puissantes glaciations. Des données ont été obtenues indiquant un refroidissement constant du climat terrestre depuis le Paléogène (il y a 60 à 65 millions d'années) jusqu'à nos jours. La température annuelle moyenne de l'air dans les latitudes tempérées est passée de 20°C, typique de la zone tropicale, à 10. Dans les conditions climatiques actuelles, les processus de glaciation se forment et se développent sur une superficie de 52 millions de kilomètres carrés. Un dixième de la surface de la planète y est exposé.

Au cours des 700 000 dernières années, les scientifiques pensent que dans le nord de l'Eurasie et Amérique du Nord il y avait d'énormes calottes glaciaires - beaucoup plus étendues que le Groenland et même l'Antarctique modernes. L'étendue de cette paléoglaciation est estimée par un grand spécialiste du domaine, un scientifique américain de la Fédération de Russie. Flint s'étend sur 45,2 millions de kilomètres carrés. L'Amérique du Nord représentait 18 millions de kilomètres carrés de glace, le Groenland - 2 et l'Eurasie - 10 millions de kilomètres carrés. En d’autres termes, la superficie estimée de glaciation dans l’hémisphère nord était plus de deux fois plus étendue que celle de l’Antarctique actuel (14 millions de kilomètres carrés). Les travaux des glaciologues reconstituent les calottes glaciaires de la Scandinavie, de la mer du Nord, d'une grande partie de l'Angleterre, des plaines du nord de l'Europe, des basses terres et des montagnes du nord de l'Asie et de la quasi-totalité du Canada, de l'Alaska et du nord des États-Unis. L'épaisseur de ces boucliers est estimée à 3 à 4 kilomètres. Ils sont associés à des changements grandioses (voire globaux) de la situation naturelle sur Terre.

Les experts dressent un tableau très impressionnant du passé. Ils croient que sous la pression des glaces venant du Nord, les peuples et les animaux anciens ont quitté leurs habitats et ont cherché refuge dans les régions du sud, où le climat était alors beaucoup plus froid qu'aujourd'hui.

On pense qu'à cette époque, le niveau de l'océan mondial a baissé de 100 à 125 mètres, car les calottes glaciaires « enchaînaient » une énorme quantité de ses eaux. Lorsque les glaciers ont commencé à fondre, la mer a inondé de vastes zones de basse altitude. (La légende du Grand Déluge est parfois associée à la prétendue avancée de la mer sur les continents.)

Dans quelle mesure les idées scientifiques sur la dernière période glaciaire sont-elles exactes ? - la question est pertinente. La connaissance de la nature et de la taille des anciens glaciers, de l'ampleur de leur activité géologique est nécessaire pour expliquer de nombreux aspects du développement de la nature et homme ancien. Ce dernier est particulièrement important. Nous vivons dans la période Quaternaire, dite anthropique.

En connaissant le passé, vous pouvez prédire l’avenir. Les scientifiques se demandent donc si une nouvelle « grande glaciation » menace l’humanité dans un avenir proche ou lointain.

Alors, à quoi peut s’attendre l’humanité si le climat sur Terre redevient beaucoup plus froid qu’il ne l’est actuellement ?

LES IDÉES SE RÉUNIENT COMME LES GENS

Le livre "Recherche sur l'ère glaciaire", écrit par un prisonnier de la forteresse Pierre et Paul - le célèbre scientifique et révolutionnaire P.A. Kropotkine, a été publié en 1876. Son travail présentait pleinement et clairement les idées sur la « grande glaciation » qui prit naissance dans les montagnes de Scandinavie et remplit le bassin. mer Baltique et atteint la plaine russe et les plaines baltes. Ce concept de glaciation ancienne était largement accepté en Russie. L'un de ses principaux fondements est le fait de la répartition de dépôts particuliers dans les plaines de l'Europe du Nord : des argiles et des loams non triés contenant des fragments de pierre sous forme de cailloux et de rochers, dont la taille atteint 3 à 4 mètres de diamètre.

Auparavant, les scientifiques, à la suite des grands naturalistes du XIXe siècle, Charles Lyell et Charles Darwin, croyaient que les loams et les argiles se déposaient au fond des mers froides - les plaines modernes de l'Europe du Nord, et que les rochers étaient transportés par la glace flottante.

La « théorie de la dérive (du mot « dérive ») », perdant rapidement ses partisans, recula sous les assauts des idées de P.A. Kropotkine. Ils étaient captivants par la possibilité d'expliquer de nombreux faits mystérieux. D’où proviennent, par exemple, les sédiments contenant de gros rochers dans les plaines d’Europe ? Les glaciers, avançant sur un large front, ont ensuite fondu et ces rochers se sont retrouvés à la surface de la terre. Cela semblait assez convaincant.

Trente-trois ans plus tard, les chercheurs allemands A. Penck et E. Brückner, qui ont étudié le territoire de la Bavière et exprimé l'idée d'une quadruple glaciation ancienne des Alpes, ont décidé de lier clairement chacune de ses étapes aux terrasses fluviales de le bassin supérieur du Danube.

Les glaciations tirent leurs noms principalement des affluents du Danube. Le plus âgé est « Günz », le plus jeune est « Mindel », suivi de « Riess » et « Würm ». Des traces d'entre eux ont ensuite commencé à être recherchées et trouvées dans les plaines d'Europe du Nord, d'Asie, d'Amérique du Nord et du Sud, et même en Nouvelle-Zélande. Les chercheurs ont constamment lié l’histoire géologique d’une région particulière à l’Europe centrale « standard ». Personne ne s'est demandé s'il était légitime de distinguer les anciennes glaciations de l'Amérique du Nord ou du Sud, de l'Asie de l'Est ou des îles de l'hémisphère sud par analogie avec les Alpes. Bientôt, des glaciations correspondant aux glaciations alpines apparaissent sur les cartes paléogéographiques de l'Amérique du Nord. Ils ont reçu les noms des États que les scientifiques pensent avoir atteint en descendant vers le sud. Le plus ancien - Nebraskan - correspond à l'Alpine Günz, Kansas - Mindel, Illinois - Rissa, Wisconsin - Würm.

Le concept de quatre glaciations dans le passé géologique récent a également été accepté pour le territoire de la plaine russe. Ils ont été nommés (par ordre décroissant d'âge) Oka, Dniepr, Moscou, Valdai et corrélés avec Mindel, Ris et Wurm. Mais qu’en est-il de la plus ancienne glaciation alpine : la Günz ? Parfois, sous des noms différents, une cinquième glaciation qui lui correspond est identifiée sur la plaine russe.

Les tentatives faites ces dernières années pour « améliorer » le modèle alpin ont conduit à l’identification de deux autres « grandes glaciations » pré-Gyuntsev (les plus anciennes) : le Danube et Biber. Et du fait que deux ou trois sont comparées à certaines des prétendues glaciations alpines (dans les plaines d'Europe et d'Asie), leur nombre total au Quaternaire atteint, selon certains scientifiques, onze ou plus.

Ils s'habituent aux idées, s'en rapprochent, comme les gens. Il est parfois très difficile de s'en séparer. Le problème des anciennes « grandes glaciations », dans ce sens, ne fait pas exception. Les données accumulées par les scientifiques sur la structure, l'époque d'origine et l'histoire du développement des calottes glaciaires actuelles de l'Antarctique et du Groenland, sur les modèles de structure et de formation des roches gelées modernes et les phénomènes qui leur sont associés, jettent le doute sur de nombreuses données scientifiques existantes. des idées sur la nature, l'ampleur de la manifestation des anciens glaciers et leur activité géologique. Cependant (les traditions sont fortes, l'énergie de la pensée est grande) ces données soit ne sont pas remarquées, soit ne reçoivent pas d'importance. Ils ne sont ni repensés ni sérieusement analysés. Considérons à leur lumière le problème des anciennes calottes glaciaires et essayons de comprendre ce qui est réellement arrivé à la nature de la Terre dans le passé géologique récent.

FAITS CONTRE THÉORIE

Il y a un quart de siècle, presque tous les scientifiques s'accordaient sur le fait que les calottes glaciaires modernes de l'Antarctique et du Groenland se sont développées en synchronisation avec les prétendus « grands glaciers » d'Europe, d'Asie et d'Amérique du Nord. La glaciation de la Terre, pensaient-ils, avait commencé en Antarctique, au Groenland et dans les îles de l’Arctique, pour ensuite couvrir les continents de l’hémisphère Nord. Durant les périodes interglaciaires, les glaces de l’Antarctique et du Groenland ont complètement fondu. Le niveau de l'océan mondial s'est élevé de 60 à 70 mètres au-dessus du niveau actuel. Des zones importantes des plaines côtières ont été inondées par la mer. Personne n'en doutait ère moderne- glaciaire encore inachevé. On dit que les calottes glaciaires n’ont tout simplement pas eu le temps de fondre. De plus : pendant les périodes de refroidissement, non seulement d'immenses glaciers sont apparus sur les continents de l'hémisphère Nord, mais les calottes glaciaires du Groenland et de l'Antarctique se sont considérablement développées... Les années ont passé et les résultats d'études sur des régions polaires inaccessibles ont complètement réfuté ces idées.

Il s'est avéré que les glaciers de l'Antarctique sont apparus bien avant la « période glaciaire » - il y a 38 à 40 millions d'années, lorsque les forêts subtropicales s'étendaient sur le nord de l'Eurasie et de l'Amérique du Nord et que les palmiers se balançaient sur les rives des mers arctiques modernes. Alors, bien sûr, on ne peut parler d’aucune glaciation sur les continents de l’hémisphère Nord. La calotte glaciaire du Groenland est également apparue il y a au moins 10 à 11 millions d'années. A cette époque, sur les côtes des mers arctiques au nord de la Sibérie, de l'Alaska et du Canada, ils poussaient forêts mixtes(parmi les bouleaux, les aulnes, les épicéas et les mélèzes, il y avait des chênes feuillus, des tilleuls et des ormes), correspondant au climat chaud et humide.

Les données sur l'ancienneté des calottes glaciaires de l'Antarctique et du Groenland ont vivement soulevé la question des causes de la glaciation de la Terre. Ils se manifestent dans le réchauffement planétaire et le refroidissement du climat. (En 1914, le scientifique yougoslave M. Milankovic a dessiné des graphiques des fluctuations de l'arrivée du rayonnement solaire sur la surface de la terre au cours des 600 000 dernières années, identifiées aux glaciations et aux périodes interglaciaires.) Mais nous savons maintenant que lorsque le climat était chaud dans le nord de l'Eurasie et de l'Amérique du Nord, l'Antarctique et le Groenland étaient recouverts de calottes glaciaires dont la taille n'a jamais diminué de manière significative plus tard. Cela signifie qu’il ne s’agit pas de fluctuations dans l’arrivée de la chaleur solaire ni du refroidissement et du réchauffement planétaires, mais d’une combinaison de certains facteurs conduisant à la glaciation dans ces conditions spécifiques.

La stabilité exceptionnelle des calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique ne conforte pas l’idée du développement répété et de la disparition de « grandes glaciations » sur les continents de l’hémisphère Nord. On ne sait pas pourquoi la calotte glaciaire du Groenland existe continuellement depuis plus de 10 millions d'années, alors qu'à côté, en moins d'un million d'années, pour des raisons totalement obscures, la calotte glaciaire nord-américaine est apparue et disparue à plusieurs reprises.

Placez deux morceaux de glace sur la table, l'un 10 fois plus gros que l'autre. Lequel fondra le plus vite ? Si la question semble rhétorique, demandez-vous : quelle calotte glaciaire aurait dû disparaître en premier avec le réchauffement général du climat dans l'hémisphère nord - la calotte glaciaire du Groenland d'une superficie de 1,8 million de kilomètres carrés ou la supposée calotte glaciaire nord-américaine ensuite. à cela - 10 fois plus grand ? Évidemment, le second a eu une plus grande résistance (dans le temps) à tous les changements extérieurs.

Sur la base de la théorie actuellement dominante, ce paradoxe ne peut être expliqué. Selon lui, l'immense calotte glaciaire nord-américaine hypothétique s'est formée au cours des 500 à 700 000 dernières années quatre ou cinq fois ou plus, c'est-à-dire environ tous les 100 à 150 000 ans, et la taille de celle située à côté (comparablement plus petite) n'a pratiquement pas changé. Incroyable!

Si la stabilité de la calotte glaciaire de l'Antarctique pendant des dizaines de millions d'années (supposons que les glaciers de l'hémisphère Nord soient apparus et disparus pendant cette période) peut s'expliquer par la proximité du continent avec le pôle, alors par rapport au Groenland il ne faut pas oublier que sa pointe sud est située à environ 60 degrés de latitude nord - à l'un des parallèles avec Oslo, Helsinki, Leningrad et Magadan. Alors, les prétendues « grandes glaciations » pourraient-elles aller et venir dans l’hémisphère Nord aussi souvent qu’on le prétend communément ? À peine. Quant aux critères et méthodes permettant d’établir leur quantité, ils sont peu fiables. Une preuve éloquente en est la divergence dans les estimations du nombre de glaciations. Combien y en avait-il : 1-4, 2-6 ou 7-11 ? Et lequel d’entre eux peut être considéré comme maximum ?

Les termes « refroidissement » et « glaciation » sont généralement utilisés comme synonymes. Cela va sans dire, semble-t-il, bien sûr : plus le climat de la Terre était froid, plus le front des anciens glaciers avançait vers le nord. Ils disent : « il y a eu tellement d’époques de refroidissement », ce qui implique qu’il y a eu le même nombre d’époques de glaciation. Mais là aussi, les dernières recherches ont soulevé de nombreuses questions inattendues.

A. Penk et E. Brückner considéraient comme maximale la plus ancienne ou l'une des plus anciennes glaciations de la période glaciaire. Ils étaient convaincus que la taille des suivants diminuait constamment. Par la suite, l'opinion s'est renforcée et a presque complètement dominé : la plus grande glaciation était celle qui s'est produite au milieu de la période glaciaire, et la plus limitée était la dernière. Pour la plaine russe, c'était un axiome : la glaciation la plus étendue du Dniepr, qui avait deux grandes « langues » le long des vallées du Dniepr et du Don, descendait le long de celles-ci au sud de la latitude de Kiev. Les frontières de la suivante, celle de Moscou, ont été tracées beaucoup plus au nord (un peu au sud de Moscou), et la frontière encore plus jeune, celle de Valdai, a été tracée au nord de Moscou (à peu près à mi-chemin de Léningrad).

Les limites de répartition d'hypothétiques couvertures de glace sur les plaines sont reconstituées de deux manières : par les dépôts d'anciens glaciers (till - un mélange non trié d'argile, de sable, de gros fragments de pierre), par le relief et par un certain nombre d'autres caractéristiques. Et voici ce qui est remarquable : au sein de la répartition des plus jeunes (des supposées) glaciations, on a trouvé des dépôts qui ont ensuite été attribués à toutes ou presque toutes les précédentes (deux, trois, quatre, etc.). Près des limites sud de la glaciation du Dniepr (dans les vallées du Dniepr et du Don dans leur cours inférieur), on ne trouve qu'une seule couche de till, ainsi qu'aux limites sud de l'Illinois présumé maximum (en Amérique du Nord). Et ici et là, au nord, s'établissent d'autres couches de sédiments qui, pour une raison ou une autre, sont classées comme glaciaires.

Au nord et surtout au nord-ouest, le relief de la plaine russe présente des contours nets (« frais »). Caractère général La région nous permet de croire que jusqu'à récemment, il y avait un glacier ici, qui offrait aux Léningraders et aux habitants des États baltes leurs lieux de loisirs et de tourisme préférés - des combinaisons pittoresques de crêtes, de collines et de lacs situés dans les dépressions qui les séparent. Les lacs des hautes terres du Valdaï et de Smolensk sont souvent profonds et se distinguent par la transparence et la pureté de leur eau. Mais au sud de Moscou, le paysage est en train de changer. Il n'y a presque aucune zone de terrain vallonné et lacustre ici. La région est dominée par des crêtes et des collines douces, coupées par des vallées fluviales, des ruisseaux et des ravins. Par conséquent, on pense que le relief glaciaire qui se trouvait autrefois ici a été retravaillé et modifié presque au-delà de toute reconnaissance. Enfin, les limites sud de la répartition supposée des calottes glaciaires en Ukraine et le long du Don sont caractérisées par des espaces disséqués, coupés par des rivières, presque dépourvus de signes de relief glaciaire (s'il y en avait un), ce qui, disent-ils, donne raison à Je crois que le glacier local est l'un des plus anciens.. .

Toutes ces idées, qui semblaient indiscutables, Dernièrement secoué.

PARADOXE DE LA NATURE

Les résultats de l'étude de la glace provenant de carottes de puits profonds de l'Antarctique, du Groenland et des sédiments du fond des océans et des mers se sont révélés sensationnels.

En examinant le rapport entre les isotopes lourds et légers de l’oxygène dans la glace et les organismes marins, les scientifiques peuvent désormais déterminer les anciennes températures auxquelles la glace s’accumulait et les couches de sédiments se déposaient sur le fond marin. Il s'est avéré que l'une des vagues de froid les plus fortes ne s'est pas produite au début et au milieu de la « période glaciaire », mais presque à sa toute fin - pendant un intervalle de temps éloigné de 16 à 18 mille ans de nos jours. (Auparavant, on supposait que la plus grande glaciation était plus ancienne de 84 à 132 000 ans.) Des signes d'un refroidissement climatique très brutal à la fin de la « période glaciaire » ont également été découverts par d'autres méthodes dans différentes parties de la Terre. En particulier, le long des veines de glace au nord de la Yakoutie. La conclusion selon laquelle notre planète a récemment connu l’une de ses époques les plus froides ou les plus froides semble désormais très crédible.

Mais comment expliquer le paradoxe naturel phénoménal selon lequel le minimum des prétendues glaciations terrestres correspond à un climat très rigoureux ? Se retrouvant dans une situation « sans issue », certains scientifiques ont choisi le chemin le plus simple : ils ont abandonné toutes les idées précédentes et ont proposé que la dernière glaciation soit considérée comme l'une des maximales, car le climat de cette époque était l'un des plus froids. Ainsi, tout le système de preuves géologiques de la séquence des événements naturels au cours de la période glaciaire est nié, et tout l’édifice du concept glaciaire « classique » s’effondre.

PROPRIÉTÉS MYTHIQUES DES GLACIERS

Je ne peux pas le comprendre problèmes complexes l’histoire de « l’ère glaciaire » sans étudier au préalable les problèmes d’activité géologique des anciens glaciers. Les traces qu’ils laissent sont la seule preuve de leur propagation.

Les glaciers se présentent sous deux types principaux : les grandes nappes ou dômes qui se fondent en immenses nappes, et les glaciers de montagne (glaciers). Le rôle géologique du premier est particulièrement mis en lumière dans les travaux du scientifique américain R. F. Flint, qui a résumé les idées de nombreux scientifiques (y compris soviétiques), selon lesquelles les glaciers effectuent un énorme travail destructeur et créatif - ils creusent de grands nids-de-poule, bassins et accumulent de puissantes couches de sédiments. On suppose, par exemple, qu'ils sont, comme un bulldozer, capables de gratter des bassins de plusieurs centaines de mètres de profondeur et, dans certains cas (Sognefjord en Norvège) - jusqu'à 1,5 à 2,5 mille mètres (la profondeur de ce fjord est de 1 200 m plus les pentes de même hauteur). Pas mal du tout, si l’on garde à l’esprit que le glacier a dû « creuser » ici dans la roche solide. Certes, le plus souvent la formation de bassins d'une profondeur de « seulement » 200 à 300 mètres est associée au gougeage glaciaire. Mais il est désormais établi avec une assez grande précision que la glace se déplace de deux manières. Soit ses blocs glissent le long des éclats et des fissures, soit les lois de l'écoulement viscoplastique s'appliquent. Sous des contraintes prolongées et toujours croissantes, la glace solide devient plastique et commence à s'écouler, quoique très lentement.

Dans les parties centrales de la couverture antarctique, la vitesse de déplacement des glaces est de 10 à 130 mètres par an. Il n'augmente quelque peu que dans les « rivières de glace » particulières qui coulent dans des berges glacées (glaciers émissaires). Le mouvement de la partie inférieure des glaciers est si lent et si fluide qu’ils sont physiquement incapables d’accomplir le formidable travail qui leur est attribué. Et le glacier touche-t-il partout la surface de son lit ? La neige et la glace sont de bons isolants thermiques (les Esquimaux construisent depuis longtemps des maisons à partir de neige et de glace comprimées), et la chaleur intraterrestre est constamment fournie en petites quantités depuis les entrailles de la terre jusqu'à sa surface. En couches de grande épaisseur, la glace d'en bas fond et des rivières et des lacs apparaissent en dessous. En Antarctique, près de la station soviétique Vostok, sous un glacier de quatre kilomètres d'épaisseur, se trouve un réservoir d'une superficie de 8 mille kilomètres carrés ! Cela signifie que la glace non seulement n'arrache pas les roches sous-jacentes, mais, pour ainsi dire, « flotte » au-dessus d'elles ou, si la couche d'eau est petite, glisse le long de leur surface mouillée. Les glaciers de montagne des Alpes, du Caucase, de l'Altaï et d'autres régions progressent avec vitesse moyenne 100 à 150 mètres par an. Leurs couches inférieures se comportent ici aussi généralement comme une substance visqueuse-plastique et s'écoulent selon la loi de l'écoulement laminaire, s'adaptant aux irrégularités du lit. Par conséquent, ils ne peuvent pas creuser des vallées en forme d'auges de plusieurs kilomètres de large et de 200 à 2 500 mètres de profondeur. Ceci est confirmé par des observations intéressantes.

Au Moyen Âge, la superficie des glaciers des Alpes augmente. Ils ont descendu les vallées fluviales et ont enterré des bâtiments de l’époque romaine en dessous. Et lorsque les glaciers alpins se sont à nouveau retirés, sous eux sont apparues les fondations parfaitement conservées des bâtiments détruits par l'homme et les tremblements de terre, et des voies romaines pavées avec des ornières creusées dans celles-ci. Dans la partie centrale des Alpes, près d'Innsbruck, dans la vallée de la rivière Inn, sous les sédiments d'un glacier en retrait, se sont superposés les sédiments d'un ancien lac (avec des restes de poissons, de feuilles et de branches d'arbres) qui existait ici environ 30 000 ans. il y a quelques jours ont été découverts. Cela signifie que le glacier qui s'est déplacé vers le lac n'a pratiquement pas endommagé la couche de sédiments mous - il ne les a même pas écrasés.

Quelle est la raison de la grande largeur et de la forme en forme de creux des vallées des glaciers de montagne ? Il semble qu'il y ait un effondrement actif des pentes de la vallée à la suite des intempéries. Une énorme quantité de fragments de pierre est apparue à la surface des glaciers. La glace en mouvement, comme un tapis roulant, les entraînait vers le bas. Les vallées n'étaient pas encombrées. Leurs pentes, tout en restant abruptes, reculèrent rapidement. Ils acquièrent une plus grande largeur et un profil transversal rappelant une auge : un fond plat et des flancs abrupts.

Reconnaître la capacité des coulées glaciaires à détruire mécaniquement les roches, c'est leur attribuer des propriétés mythiques. En raison du fait que les glaciers ne labourent pas leur lit, d'anciens gisements fluviaux et les placers d'or et d'un certain nombre d'autres minéraux précieux associés ont été préservés dans de nombreuses vallées, désormais libres de glace. Si les glaciers avaient accompli l’énorme travail de destruction qu’on leur prête, contrairement aux faits, à la logique et aux lois physiques, il n’y aurait pas eu dans l’histoire de l’humanité les « ruées vers l’or » du Klondike et de l’Alaska, et Jack London n’aurait pas écrit plusieurs merveilleux romans et nouvelles.

Une variété d’activités géologiques créatives sont également associées aux glaciers. Mais cela se fait souvent sans justification valable. En montagne, en effet, on trouve souvent des strates constituées d'un mélange chaotique de blocs, de gravats et de sable, obstruant parfois les vallées d'un versant à l'autre. Ils forment parfois de larges sections de vallées. Dans les plaines, les dépôts d'anciennes calottes glaciaires comprennent généralement des argiles non stratifiées et non triées, des loams, des loams sableux contenant des inclusions de pierres - principalement des cailloux et des rochers. Cependant, on sait que dans les lacs d’eau froide, les rochers peuvent être emportés par la glace flottante. Ils les portent et glace de rivière. Par conséquent, de nombreuses variétés de sédiments marins et fluviaux contiennent des inclusions rocheuses. Il est impossible de les classer parmi les dépôts glaciaires sur cette seule base. Un rôle majeur revient ici aux coulées de boue, qui sont plus intenses dans les montagnes ou les contreforts et dans les ceintures, caractérisées par une alternance de périodes pluvieuses (humides) et sèches.

L'une des preuves évidentes de l'origine glaciaire de tels dépôts est considérée comme étant les « boulder blinds » - des accumulations de rochers dont la surface supérieure est censée être usée par la glace. Nous venons de prouver que le glacier n'en était pas capable. Ceux qui ont côtoyé les rivières et les mers circumpolaires le savent : les cachettes de rochers sont un phénomène courant ici. Lors de mouvements brusques des glaces dans la zone côtière, il fait un travail impressionnant : il coupe comme un rasoir les bords convexes saillants des rochers, des tuyaux en acier et des pieux en béton. Les dépôts rocheux d'argiles et de loams non triés contiennent des restes de coquilles d'organismes marins. Ils se sont donc accumulés dans la mer. Parfois, il y a des rochers avec des coquillages attachés à leur surface lisse. De telles découvertes ne témoignent en rien de l'origine glaciaire de ces blocs de pierre arrondis.

RÔLE GÉOLOGIQUE DE LA glaciation SOUTERRAINE

Sous l'influence des idées sur les « grands » superglaciers terrestres, le rôle de la glaciation souterraine dans l'histoire de la Terre n'a pas été remarqué, ou sa nature a été interprétée de manière erronée. Ce phénomène était parfois évoqué comme un phénomène accompagnant les anciennes glaciations.

La zone de répartition des roches gelées sur Terre est très vaste. Il occupe environ 13 pour cent de la superficie des terres émergées (en URSS, près de la moitié du territoire), comprend de vastes étendues de l'Arctique et du Subarctique et atteint les latitudes moyennes dans les régions orientales du continent asiatique.

Les glaciations terrestres et souterraines sont généralement caractéristiques des zones de refroidissement de la Terre, c'est-à-dire des régions où la température de l'air annuelle moyenne est négative et qui connaissent un déficit thermique. Une condition supplémentaire pour la formation de glaciers terrestres est la prédominance des précipitations solides (neige) sur leur débit, et la glaciation souterraine est confinée aux zones où il n'y a pas suffisamment de précipitations. Tout d'abord - sur le territoire du nord de la Yakoutie, de la région de Magadan et de l'Alaska. La Yakoutie, où il tombe très peu de neige, est le pôle froid de l'hémisphère nord. Une température record a été enregistrée ici - moins 68°C.

Pour la zone de roches gelées, la glace souterraine est la plus typique. Il s'agit le plus souvent de couches et de veines de petite taille réparties plus ou moins uniformément dans les strates sédimentaires. En se croisant, ils forment souvent un réseau ou un treillis de glace. Il existe également des dépôts de glace souterraine pouvant atteindre 10 à 15 mètres d'épaisseur ou plus. Et sa variété la plus impressionnante est constituée de veines de glace verticales de 40 à 50 mètres de haut et de plus de 10 mètres de large dans la partie supérieure (la plus épaisse).

Conformément au concept de V.A. Obruchev, les grandes veines de glace, les lentilles et les couches de glace souterraine étaient jusqu'à récemment considérées comme les vestiges enfouis d'anciennes calottes glaciaires, ce qui justifiait la reconstruction théorique d'une immense calotte glaciaire sur presque tout le territoire de la Sibérie. vers les mers arctiques et leurs îles.

Des scientifiques soviétiques (principalement) ont découvert le mécanisme de formation des veines de glace. À basse température, le sol, recouvert d'une fine couche de neige, se refroidit intensément, se contracte et se fissure. En hiver, ils ont de la neige, en été, de l'eau. Il gèle parce que les extrémités inférieures des fissures pénètrent dans la sphère de roches gelées en permanence et dont la température est inférieure à 0°C. L'apparition périodique de nouvelles fissures à l'ancien endroit et leur remplissage avec des portions supplémentaires de neige et d'eau conduisent d'abord à la formation de veines de glace en forme de coin ne dépassant pas 12 à 16 mètres de haut. Par la suite, ils grandissent en hauteur et en largeur, pressant une partie de la substance minérale les contenant vers la surface de la terre. De ce fait, cette dernière augmente constamment - les veines de glace semblent « enfouies » dans le sol. Avec une profondeur croissante, les conditions sont créées pour leur croissance ultérieure. Il s'arrête lorsque la saturation totale des sédiments par la glace atteint une valeur maximale de 75 à 90 pour cent du volume total de l'ensemble de la masse glace-sol. L'augmentation globale de la surface peut atteindre 25 à 30 mètres. Selon les calculs, la formation de veines de glace de grande étendue verticale prend 9 à 12 000 ans.

Lorsque le potentiel de croissance d’une veine de glace est épuisée, elle s’ouvre et commence à fondre. Un entonnoir thermokarst apparaît qui, en l'absence de drainage, se transforme en un lac, qui a souvent une forme cruciforme du fait qu'il est situé à l'intersection mutuelle des veines de glace. L’étape de dégel massif des roches glacées commence.

Les coins de glace donnent naissance à des lacs, et les lacs les éliminent, préparant ainsi les conditions nécessaires à la réapparition et au développement des coins de glace.

La question du lien entre la formation de grandes veines de glace et la fissuration des sols par le gel et le gel de l'eau qui s'y trouve a été résolue presque sans ambiguïté ; seuls les détails de ce processus et son lien avec certains paysages dans des conditions terrestres continentales sont discutés. Le problème de l'origine des grands dépôts de glace souterraine, sous forme de lentilles et d'intercalaires, s'est avéré plus complexe et fait toujours l'objet de vifs débats. Certains scientifiques pensent qu’il s’agit des restes enfouis d’anciens glaciers. D'autres soutiennent : de tels dépôts se forment pendant le processus de gel du sol. Certains chercheurs classent à tort les lentilles enfouies et les couches de glace qui étaient autrefois amenées sur terre par la mer comme glaciaires.

Il existe particulièrement de nombreuses lentilles et couches de glace souterraine dans le nord des basses terres de Sibérie occidentale et dans les plaines côtières de la Tchoukotka. Les résultats des travaux des scientifiques soviétiques du pergélisol nous permettent de tirer une conclusion très précise : des lentilles souterraines et des couches de glace dans ces zones se sont formées au cours du processus de gel des roches et en sont une conséquence caractéristique. Un certain nombre de détails de leur structure (principalement la présence de grandes inclusions de pierres dans les dépôts de glace souterrains - cailloux et rochers) ne rentrent pas dans le cadre des idées standard sur la formation de glace souterraine. Ce sont les rochers qui sont considérés comme la preuve principale et directe que la glace qui les contient est le vestige d'anciennes calottes glaciaires. Cependant, l’entrée de rochers dans des masses de glace souterraine « pure » est tout à fait compréhensible. Les roches sont brisées par des fissures. L'eau qui y pénétrait, gelant, poussait les rochers vers le haut, où ils étaient enveloppés de glace « pure ».

Une autre particularité des dépôts de glace souterrains en forme de lentilles est leur plissement parfois inhérent. À mesure que les veines de glace se développent vers la surface, elles écrasent les sédiments sus-jacents en plis en forme de dôme. On suppose que les déformations de la glace reflètent le processus du mouvement antérieur du glacier et que l'effondrement des roches est associé à son effet dynamique sur son lit (« dislocations glaciodynamiques »). Nous avons déjà dit plus haut que de telles idées sont irréalistes. De grandes accumulations déformées de glace souterraine en forme de lentille représentent des intrusions d'eau et de sol pendant le processus de congélation des sédiments une fois que leur surface est au-dessus du niveau de la mer. La validité de ce point de vue est clairement démontrée par le fait que dans un certain nombre de cas, les accumulations de glace déformée sont recouvertes de sédiments marins en couches, écrasés en plis doux, contenant les restes d'organismes marins.

La théorie des glaciations anciennes est généralement utilisée pour expliquer des phénomènes naturels qui laissent perplexes le chercheur, qui ne peut donner une interprétation plausible de la méthode de leur formation. C'est exactement le cas du problème de l'origine des dépôts de glace souterraine contenant des rochers. Cependant, l’absence d’explication d’un phénomène naturel complexe ne prouve pas qu’il soit nécessairement causé par l’activité d’un ancien glacier.

Enfin, l’étude de l’aire de répartition moderne des roches gelées fournit la clé pour déchiffrer l’origine du relief caractéristique vallonné-dépression, que l’on appelle habituellement « typiquement glaciaire ». Le fait est que la glace souterraine dans les roches gelées est répartie de manière très inégale. Son montant équivaut souvent à élever la hauteur de la surface terrestre de 40 à 60 mètres. Naturellement, lorsque les roches gelées dégèlent, des dépressions de profondeur correspondante se forment ici. Et là où la teneur en glace était bien moindre, des collines apparaîtront après le dégel. Le processus de dégel local inégal des roches glacées peut être observé dans les régions septentrionales du pergélisol. Dans ce cas, apparaît un relief vallonné-lacustre, tout à fait similaire à celui qui est considéré comme « typiquement glaciaire » dans les plaines de l’Europe du Nord. Cette zone (en plus de ce qui a été dit ci-dessus) est caractérisée par une formation intensive de tourbe, dont des traces sont enregistrées dans les chernozems épais d'Europe et d'Asie.

ÉTUDIER LE PASSÉ POUR PRÉDIRE LE FUTUR

Il est donc clair que le rôle géologique et, par conséquent, la taille et le nombre des anciennes « grandes calottes glaciaires » terrestres sont largement exagérés. Les grands refroidissements climatiques étaient certes caractéristiques de la dernière période de l'histoire géologique de la Terre, mais ils auraient conduit au développement de glaciers terrestres uniquement dans les régions montagneuses et dans les territoires adjacents situés dans un climat froid mais assez humide avec une période hivernale importante. précipitation . Le rôle de la glaciation souterraine dans l’histoire de la Terre est au contraire clairement sous-estimé. Il s'est développé plus largement dans les régions au climat rigoureux avec un certain manque de précipitations solides.

Il y a tout lieu de croire qu'aux époques d'aridisation du climat froid (le climat aride est sec, caractéristique des déserts et des semi-déserts ; l'aridisation se produit à des températures de l'air élevées ou basses dans des conditions de faibles précipitations), la zone de glaciation souterraine en l'hémisphère Nord, comme à l'heure actuelle, dépassait de loin l'échelle des glaciers terrestres. De vastes zones des mers étaient également recouvertes de glace.

Que ces époques pour notre planète soient le résultat de certains facteurs astronomiques ou purement terrestres (par exemple, le déplacement du pôle Nord) - il n'y a pas de réponse définitive pour l'instant. Mais on peut dire : la dernière Epoque dans l'histoire géologique de la Terre, ce n'est pas tant glaciaire que glaciaire en général, car les zones de glace souterraine et marine dépassent (et ont dépassé) les zones de répartition des glaciers terrestres.

En étudiant le passé géologique et en comprenant les schémas de développement de la nature, les scientifiques tentent de prédire son avenir. Qu'est-ce qui attend l'humanité si le climat de la Terre redevient beaucoup plus froid qu'aujourd'hui ? Des super-couvertures glaciaires vont-elles émerger ? L’ensemble de l’Europe du Nord et près de la moitié de l’Amérique du Nord disparaîtront-ils sous leur influence ? Je pense que nous pouvons donner une réponse négative très catégorique. Les glaciers n'apparaîtront, apparemment, qu'en Scandinavie et dans d'autres territoires montagneux qui reçoivent plus de neige en hiver qu'il n'en consomme en été, et de vastes zones d'Eurasie et d'Amérique du Nord seront le théâtre du développement de la glaciation souterraine. Avec un manque d’humidité, cela entraînera une aridisation froide de vastes régions de la Terre.

État établissement d'enseignement enseignement professionnel supérieur dans la région de Moscou

Université internationale de la nature, de la société et de l'homme "Dubna"

Faculté des sciences et de l'ingénierie

Département d'écologie et de géosciences

TRAVAIL DE COURS

Par discipline

Géologie

Conseiller scientifique:

Ph.D., professeur agrégé Anisimova O.V.

Doubna, 2011

Introduction

1. L'ère glaciaire

1.1 Périodes glaciaires dans l'histoire de la Terre

1.2 Âge glaciaire protérozoïque

1.3 Période glaciaire paléozoïque

1.4 Période glaciaire cénozoïque

1.5 Période tertiaire

1.6 Période Quaternaire

2. Dernière période glaciaire

2.2 Flore et faune

2.3Rivières et lacs

2.4Lac de Sibérie occidentale

2.5Les océans du monde

2.6 Grand Glacier

3. Glaciations quaternaires dans la partie européenne de la Russie

4. Causes des périodes glaciaires

Conclusion

Bibliographie

Introduction

Cible:

Explorez les principales époques glaciaires de l'histoire de la Terre et leur rôle dans la formation du paysage moderne.

Pertinence:

La pertinence et l'importance de ce sujet sont déterminées par le fait que les périodes glaciaires ne sont pas suffisamment étudiées pour confirmer pleinement leur existence sur notre Terre.

Tâches:

– réaliser une revue de la littérature ;

– établir les principales époques glaciaires ;

– obtenir des données détaillées sur les dernières glaciations du Quaternaire ;

Établir les principales causes des glaciations dans l'histoire de la Terre.

À l'heure actuelle, peu de données ont été obtenues confirmant la répartition des couches rocheuses gelées sur notre planète dans les époques anciennes. La preuve en est principalement la découverte d'anciennes glaciations continentales à partir de leurs dépôts morainiques et la mise en place de phénomènes de détachement mécanique des roches du fond des glaciers, du transfert et du traitement du matériau clastique et de son dépôt après la fonte des glaces. Les moraines anciennes compactées et cimentées, dont la densité est proche des roches comme les grès, sont appelées millites. La découverte de telles formations d'âges différents dans différentes régions du globe indique clairement l'apparition, l'existence et la disparition répétées de calottes glaciaires et, par conséquent, de strates gelées. Le développement des calottes glaciaires et des strates gelées peut se produire de manière asynchrone, c'est-à-dire Le développement maximal de la zone de glaciation et de la zone de pergélisol peut ne pas coïncider en phase. Cependant, dans tous les cas, la présence de grandes calottes glaciaires indique l'existence et le développement de strates gelées, qui devraient occuper des superficies nettement plus grandes que les calottes glaciaires elles-mêmes.

Selon N.M. Chumakov, ainsi que V.B. Harland et M.J. Hambry, les intervalles de temps pendant lesquels les dépôts glaciaires se sont formés sont appelés époques glaciaires (qui durent les premières centaines de millions d'années), périodes glaciaires (millions - premières dizaines de millions d'années), époques glaciaires (premiers millions d'années). Dans l'histoire de la Terre, on peut distinguer les époques glaciaires suivantes : Protérozoïque inférieur, Protérozoïque supérieur, Paléozoïque et Cénozoïque.

1. L'ère glaciaire

Y a-t-il des périodes glaciaires ? Bien sûr que oui. Les preuves de cela sont incomplètes, mais elles sont tout à fait précises, et certaines de ces preuves s'étendent sur de vastes zones. Des preuves de la période glaciaire du Permien sont présentes sur plusieurs continents et, en outre, des traces de glaciers ont été trouvées sur les continents remontant à d'autres époques du Paléozoïque jusqu'à son début, au début du Cambrien. Même dans des roches beaucoup plus anciennes, formées avant le Phanérozoïque, on retrouve des traces laissées par les glaciers et les dépôts glaciaires. Certaines de ces traces datent de plus de deux milliards d’années, soit peut-être la moitié de l’âge de la Terre en tant que planète.

La période glaciaire des glaciations (glaciaires) est une période de l'histoire géologique de la Terre, caractérisée par un fort refroidissement du climat et le développement d'une vaste glace continentale non seulement dans les latitudes polaires, mais également dans les latitudes tempérées.

Particularités :

·Il se caractérise par un refroidissement climatique sévère, continu et à long terme, ainsi que par la croissance des calottes glaciaires dans les latitudes polaires et tempérées.

· Les périodes glaciaires s'accompagnent d'une diminution du niveau de l'océan mondial de 100 m ou plus, en raison du fait que l'eau s'accumule sous forme de calottes glaciaires sur terre.

·Pendant les périodes glaciaires, les zones occupées par le permafrost s'étendent et les zones de sol et de plantes se déplacent vers l'équateur.

Il a été établi qu'au cours des 800 000 dernières années, il y a eu huit périodes glaciaires, chacune ayant duré de 70 000 à 90 000 ans.

Fig.1 Âge glaciaire

1.1 Périodes glaciaires dans l'histoire de la Terre

Les périodes de refroidissement climatique, accompagnées de formation de calottes glaciaires continentales, sont des événements récurrents dans l’histoire de la Terre. Les intervalles de climat froid au cours desquels se forment de vastes calottes glaciaires et sédiments continentaux, qui durent des centaines de millions d'années, sont appelés ères glaciaires ; Dans les époques glaciaires, on distingue des périodes glaciaires d'une durée de dizaines de millions d'années, qui, à leur tour, sont constituées de périodes glaciaires - glaciations (glaciaires), alternant avec des interglaciaires (interglaciaires).

Des études géologiques ont prouvé qu’il y avait un processus périodique de changement climatique sur Terre, s’étendant de la fin du Protérozoïque à nos jours.

Il s’agit de périodes glaciaires relativement longues qui ont duré près de la moitié de l’histoire de la Terre. Les époques glaciaires suivantes se distinguent dans l'histoire de la Terre :

Protérozoïque précoce - il y a 2,5 à 2 milliards d'années

Protérozoïque supérieur - il y a 900 à 630 millions d'années

Paléozoïque - il y a 460 à 230 millions d'années

Cénozoïque - il y a 30 millions d'années - aujourd'hui

Examinons de plus près chacun d'eux.

1.2 Âge glaciaire protérozoïque

Protérozoïque - du grec. les mots protheros - primaire, zoé - vie. L'ère Protérozoïque est une période géologique de l'histoire de la Terre, comprenant l'histoire de la formation de roches d'origines diverses de 2,6 à 1,6 milliards d'années. Période de l’histoire de la Terre caractérisée par le développement des formes de vie les plus simples d’organismes vivants unicellulaires, des procaryotes aux eucaryotes, qui plus tard, à la suite de ce qu’on appelle « l’explosion » de l’Édiacarien, ont évolué en organismes multicellulaires. .

Époque glaciaire du Protérozoïque précoce

Il s'agit de la plus ancienne glaciation enregistrée dans l'histoire géologique, apparue à la fin du Protérozoïque à la frontière avec le Vendien et, selon l'hypothèse de la Terre boule de neige, le glacier recouvrait la plupart des continents aux latitudes équatoriales. En fait, il ne s’agissait pas d’une seule, mais d’une série de glaciations et de périodes interglaciaires. Puisqu'on pense que rien ne peut empêcher la propagation des glaciations en raison d'une augmentation de l'albédo (réflexion du rayonnement solaire sur la surface blanche des glaciers), on pense que la cause du réchauffement ultérieur peut être, par exemple, une augmentation de la quantité de gaz à effet de serre dans l'atmosphère en raison de l'augmentation de l'activité volcanique , accompagnée, comme on le sait, d'émissions d'énormes quantités de gaz.

Époque glaciaire du Protérozoïque supérieur

Identifiée sous le nom de glaciation de Laponie au niveau des dépôts glaciaires vendiens il y a 670-630 millions d'années. Ces gisements se trouvent en Europe, en Asie, en Afrique de l'Ouest, au Groenland et en Australie. La reconstruction paléoclimatique des formations glaciaires de cette époque suggère que les continents de glace européens et africains de cette époque formaient une seule calotte glaciaire.

Fig.2 Vend. Ulytau pendant la boule de neige de la période glaciaire

1.3 Période glaciaire paléozoïque

Paléozoïque - du mot paléos - ancien, zoé - vie. Paléozoïque. Temps géologique de l’histoire de la Terre couvrant 320 à 325 millions d’années. Avec un âge de dépôts glaciaires de 460 à 230 millions d'années, il comprend les périodes glaciaires de l'Ordovicien supérieur - Silurien inférieur (460 à 420 millions d'années), du Dévonien supérieur (370 à 355 millions d'années) et du Carbonifère-Permien (275 à 230 millions d'années). ). Les périodes interglaciaires de ces périodes sont caractérisées par un climat chaud, qui a contribué au développement rapide de la végétation. Dans les endroits où ils se sont répandus, de vastes et uniques bassins houillers et des horizons de gisements de pétrole et de gaz se sont ensuite formés.

Ordovicien supérieur - Période glaciaire du Silurien inférieur.

Dépôts glaciaires de cette époque, dits sahariens (du nom du Sahara moderne). Étaient répartis dans toute la région l'Afrique moderne, Amérique du Sud, l'est de l'Amérique du Nord et l'Europe occidentale. Cette période est caractérisée par la formation d’une calotte glaciaire sur une grande partie de l’Afrique du Nord, du Nord-Ouest et de l’Ouest, y compris la péninsule arabique. Les reconstructions paléoclimatiques suggèrent que l'épaisseur de la calotte glaciaire saharienne atteignait au moins 3 km et était similaire en superficie à celle du glacier moderne de l'Antarctique.

Période glaciaire du Dévonien supérieur

Des dépôts glaciaires de cette période ont été découverts sur le territoire du Brésil moderne. La zone glaciaire s'étendait depuis l'embouchure moderne de la rivière. Amazon jusqu'à la côte est du Brésil, prenant le contrôle de la région du Niger en Afrique. En Afrique, le nord du Niger contient des tillites (dépôts glaciaires) comparables à celles du Brésil. En général, les zones glaciaires s'étendaient de la frontière du Pérou avec le Brésil jusqu'au nord du Niger, le diamètre de la zone était supérieur à 5 000 km. Le pôle Sud du Dévonien supérieur, selon la reconstruction de P. Morel et E. Irving, était situé au centre du Gondwana en Afrique centrale. Les bassins glaciaires sont situés sur la marge océanique du paléocontinent, principalement aux hautes latitudes (pas au nord du 65e parallèle). À en juger par la position continentale alors élevée de l'Afrique, on peut supposer un éventuel développement généralisé de roches gelées sur ce continent et, en outre, dans le nord-ouest de l'Amérique du Sud.

Période glaciaire du Carbonifère-Permien

Il s'est répandu sur le territoire de l'Europe et de l'Asie modernes. Au Carbonifère, il y a eu un refroidissement progressif du climat, culminant il y a environ 300 millions d'années. Cela a été facilité par la concentration de la plupart des continents dans l'hémisphère sud et la formation du supercontinent Gondwana, la formation de grandes chaînes de montagnes et les changements des courants océaniques. Au cours du Carbonifère-Permien, la majeure partie du Gondwana a connu des conditions glaciaires et périglaciaires.

Centre de la calotte glaciaire continentale Afrique centraleétait situé près du Zambèze, d'où la glace s'écoulait radialement dans plusieurs bassins africains et s'étendait à Madagascar, en Afrique du Sud et en partie en Amérique du Sud. Avec un rayon de glace d'environ 1 750 km, selon les calculs, l'épaisseur de la glace pourrait atteindre 4 à 4,5 km. Dans l'hémisphère sud, à la fin du Carbonifère-Permien inférieur, un soulèvement général du Gondwana s'est produit et la glaciation s'est étendue sur la majeure partie de ce supercontinent. La période glaciaire du Carbonifère-Permien a duré au moins 100 millions d'années, mais il n'y avait pas une seule grande calotte glaciaire. Le pic de la période glaciaire, lorsque les calottes glaciaires s'étendaient loin vers le nord (jusqu'à 30° - 35° S), a duré environ 40 millions d'années (il y a entre 310 et 270 millions d'années). Selon les calculs, la zone de glaciation du Gondwana occupait une superficie d'au moins 35 millions de km 2 (peut-être 50 millions de km 2), soit 2 à 3 fois plus grande que la superficie de l'Antarctique moderne. Les calottes glaciaires ont atteint 30° – 35°S. Le principal centre de glaciation était la région Mer d'Okhotsk, qui était apparemment situé près du pôle Nord.

Fig.3 Période glaciaire paléozoïque

1.4 Période glaciaire cénozoïque

La période glaciaire du Cénozoïque (il y a 30 millions d'années - aujourd'hui) est une ère glaciaire récemment commencée.

L'époque actuelle, l'Holocène, qui a commencé il y a ≈ 10 000 ans, est caractérisée comme une période relativement chaude après la période glaciaire du Pléistocène, souvent classée comme interglaciaire. Des calottes glaciaires existent aux hautes latitudes dans les hémisphères nord (Groenland) et sud (Antarctique) ; De plus, dans l'hémisphère nord, la couverture glaciaire du Groenland s'étend vers le sud jusqu'à 60° de latitude nord (c'est-à-dire jusqu'à la latitude de Saint-Pétersbourg), les fragments de couverture de glace de mer - jusqu'à 46-43° de latitude nord (c'est-à-dire jusqu'à la latitude de Saint-Pétersbourg). de Crimée) et le pergélisol jusqu'à 52-47° de latitude nord. Dans l'hémisphère sud, l'Antarctique continental est recouvert d'une calotte glaciaire de 2 500 à 2 800 m d'épaisseur (jusqu'à 4 800 m dans certaines zones de l'Antarctique de l'Est), avec des plates-formes de glace représentant ≈10 % de la superficie du continent au-dessus du niveau de la mer. À l'ère glaciaire du Cénozoïque, la période glaciaire du Pléistocène est la plus forte : une diminution de la température a conduit à la glaciation de l'océan Arctique et des régions septentrionales des océans Atlantique et Pacifique, tandis que la limite de glaciation s'étendait à 1 500-1 700 km au sud de celle moderne. .

Les géologues divisent le Cénozoïque en deux périodes : le Tertiaire (il y a 65 à 2 millions d'années) et le Quaternaire (il y a 2 millions d'années - notre époque), qui à leur tour sont divisées en époques. Parmi ceux-ci, le premier est beaucoup plus long que le second, mais le second - quaternaire - présente un certain nombre de caractéristiques uniques ; c’est l’époque des périodes glaciaires et de la formation finale de la face moderne de la Terre.

Riz. 4 Âge glaciaire cénozoïque. Période glaciaire. Courbe climatique pour les 65 derniers millions d'années.

Il y a 34 millions d'années - la naissance de la calotte glaciaire de l'Antarctique

Il y a 25 millions d'années - son abréviation

Il y a 13 millions d'années - sa repousse

Il y a environ 3 millions d'années - début de la période glaciaire du Pléistocène, apparition et disparition répétées de calottes glaciaires dans les régions septentrionales de la Terre.

1.5 Période tertiaire

La période tertiaire se compose d'époques :

·Paléocène

Oligocène

Pliocène

Ère Paléocène (il y a 65 à 55 millions d'années)

Géographie et climat : Le Paléocène marque le début de l'ère Cénozoïque. A cette époque, les continents étaient encore en mouvement alors que le « grand continent austral » Gondwana continuait de se briser. L’Amérique du Sud était désormais complètement coupée du reste du monde et transformée en une sorte d’« arche » flottante abritant une faune unique de premiers mammifères. L’Afrique, l’Inde et l’Australie se sont encore plus éloignées les unes des autres. Tout au long du Paléocène, l’Australie était située près de l’Antarctique. Le niveau de la mer a baissé et de nouvelles zones terrestres ont émergé dans de nombreuses régions du globe.

Faune : L’ère des mammifères a commencé sur terre. Des rongeurs et des insectivores sont apparus. Parmi eux se trouvaient également de gros animaux, à la fois prédateurs et herbivores. Dans les mers, les reptiles marins ont été remplacés par de nouvelles espèces de poissons osseux prédateurs et de requins. De nouvelles variétés de bivalves et de foraminifères sont apparues.

Flore : De plus en plus de nouvelles espèces de plantes à fleurs et les insectes qui les pollinisent ont continué à se propager.

Époque Éocène (il y a 55 à 38 millions d'années)

Géographie et climat : Au cours de l'Éocène, les principales masses continentales ont commencé à prendre progressivement une position proche de celle qu'elles occupent aujourd'hui. Une grande partie du territoire était encore divisée en sortes d’îles géantes, alors que les immenses continents continuaient de s’éloigner les uns des autres. L’Amérique du Sud a perdu le contact avec l’Antarctique et l’Inde s’est rapprochée de l’Asie. Au début de l'Éocène, l'Antarctique et l'Australie étaient encore proches, mais plus tard elles ont commencé à diverger. L’Amérique du Nord et l’Europe se sont également divisées et de nouvelles chaînes de montagnes ont émergé. La mer a inondé une partie du territoire. Le climat était partout chaud ou tempéré. Une grande partie était couverte d'une végétation tropicale luxuriante et de vastes zones étaient couvertes de denses forêts marécageuses.

Faune : Des chauves-souris, des lémuriens et des tarsiers sont apparus sur terre ; ancêtres des éléphants, des chevaux, des vaches, des cochons, des tapirs, des rhinocéros et des cerfs d'aujourd'hui ; d'autres grands herbivores. D'autres mammifères, comme les baleines et les siréniens, sont revenus dans le milieu aquatique. Le nombre d’espèces de poissons osseux d’eau douce a augmenté. D’autres groupes d’animaux ont également évolué, notamment les fourmis et les abeilles, les étourneaux et les manchots, les oiseaux géants incapables de voler, les taupes, les chameaux, les lapins et les campagnols, les chats, les chiens et les ours.

Flore : Des forêts luxuriantes poussaient dans de nombreuses régions du monde et des palmiers poussaient sous les latitudes tempérées.

Époque Oligocène (il y a 38 à 25 millions d'années)

Géographie et climat : À l'époque Oligocène, l'Inde a traversé l'équateur et l'Australie s'est finalement séparée de l'Antarctique. Le climat sur Terre est devenu plus frais et une immense calotte glaciaire s'est formée au-dessus du pôle Sud. Pour former une si grande quantité de glace, il fallait des volumes d’eau de mer tout aussi importants. Cela a conduit à une baisse du niveau de la mer sur toute la planète et à une expansion de la superficie des terres émergées. Un refroidissement généralisé a provoqué la disparition des forêts tropicales luxuriantes de l’Éocène dans de nombreuses régions du globe. Leur place a été remplacée par des forêts qui préféraient un climat plus tempéré (frais), ainsi que par de vastes steppes réparties sur tous les continents.

Faune : Avec l'expansion des steppes, une floraison rapide de mammifères herbivores a commencé. Parmi eux, de nouvelles espèces de lapins, lièvres, paresseux géants, rhinocéros et autres ongulés sont apparues. Les premiers ruminants sont apparus.

Flore : Les forêts tropicales ont diminué en taille et ont commencé à céder la place aux forêts tempérées, et de vastes steppes sont apparues. De nouvelles graminées se sont rapidement répandues et de nouveaux types d'herbivores se sont développés.

Ère Miocène (il y a 25 à 5 millions d'années)

Géographie et climat : Au Miocène, les continents étaient encore « en marche », et de nombreux cataclysmes grandioses se sont produits lors de leurs collisions. L'Afrique s'est « écrasée » sur l'Europe et l'Asie, entraînant l'apparition des Alpes. Lorsque l’Inde et l’Asie sont entrées en collision, les montagnes himalayennes se sont élevées. Au même moment, les montagnes Rocheuses et les Andes se sont formées tandis que d’autres plaques géantes continuaient de se déplacer et de glisser les unes sur les autres.

Cependant, l’Autriche et l’Amérique du Sud sont restées isolées du reste du monde et chacun de ces continents a continué à développer sa propre faune et sa flore. La couverture de glace de l'hémisphère sud s'est étendue à tout l'Antarctique, provoquant un refroidissement supplémentaire du climat.

Faune : Les mammifères ont migré d'un continent à l'autre le long de ponts terrestres nouvellement formés, ce qui a fortement accéléré les processus évolutifs. Les éléphants se sont déplacés de l'Afrique vers l'Eurasie, et les chats, les girafes, les cochons et les buffles se sont déplacés dans la direction opposée. Des chats et des singes à dents de sabre, y compris des anthropoïdes, sont apparus. En Australie, coupée du monde extérieur, les monotrèmes et les marsupiaux continuent de se développer.

Flore : Les zones intérieures sont devenues plus froides et plus sèches, et les steppes y sont devenues plus répandues.

Époque Pliocène (il y a 5 à 2 millions d'années)

Géographie et climat : Un voyageur spatial regardant la Terre au début du Pliocène aurait trouvé des continents presque aux mêmes endroits qu'aujourd'hui. Un visiteur galactique verrait les calottes glaciaires géantes de l’hémisphère nord et l’immense calotte glaciaire de l’Antarctique. En raison de toute cette masse de glace, le climat de la Terre est devenu encore plus froid et la surface des continents et des océans de notre planète est devenue considérablement plus froide. La plupart des forêts subsistant au Miocène ont disparu, laissant la place à de vastes steppes qui se sont répandues à travers le monde.

Faune : Les mammifères ongulés herbivores ont continué à se reproduire et à évoluer rapidement. Vers la fin de cette période, un pont terrestre reliait l'Amérique du Sud et l'Amérique du Nord, ce qui entraîna un énorme « échange » d'animaux entre les deux continents. On pense que la compétition interspécifique accrue a provoqué l’extinction de nombreux animaux anciens. Les rats sont entrés en Australie et les premières créatures humanoïdes sont apparues en Afrique.

Flore : À mesure que le climat se refroidissait, les steppes ont remplacé les forêts.

Fig.5 Divers mammifères ont évolué au cours de la période tertiaire

1.6 Période Quaternaire

Se compose d'époques :

·Pléistocène

Holocène

Pléistocène (il y a 2 à 0,01 million d'années)

Géographie et climat : Au début du Pléistocène, la plupart des continents occupaient la même position qu'aujourd'hui, et certains d'entre eux nécessitaient pour cela de traverser la moitié du globe. Un pont terrestre étroit reliait l’Amérique du Nord et l’Amérique du Sud. L’Australie était située à l’opposé de la Grande-Bretagne. Des calottes glaciaires géantes s’étendaient à travers l’hémisphère nord. C’est l’époque de la grande glaciation avec une alternance de périodes de refroidissement et de réchauffement et de fluctuations du niveau de la mer. Cette période glaciaire se poursuit encore aujourd’hui.

Faune : Certains animaux ont réussi à s'adapter au froid accru en acquérant des poils épais : par exemple, mammouths laineux et les rhinocéros. Les prédateurs les plus courants sont les chats à dents de sabre et les lions des cavernes. C’était l’époque des marsupiaux géants en Australie et des énormes oiseaux incapables de voler, tels que les moas et les apiornis, qui vivaient dans de nombreuses régions de l’hémisphère sud. Les premiers humains sont apparus et de nombreux grands mammifères ont commencé à disparaître de la surface de la Terre.

Flore : La glace s'est progressivement échappée des pôles et les forêts de conifères ont cédé la place à la toundra. Plus loin des bords des glaciers, les forêts de feuillus ont été remplacées par des forêts de conifères. Dans les régions les plus chaudes du globe se trouvent de vastes steppes.

Ère Holocène (de 0,01 million d'années à nos jours)

Géographie et climat : L'Holocène a commencé il y a 10 000 ans. Tout au long de l’Holocène, les continents occupaient presque les mêmes endroits qu’aujourd’hui ; le climat était également similaire à celui d’aujourd’hui, devenant de plus en plus chaud et plus froid tous les quelques millénaires. Aujourd'hui, nous vivons l'une des périodes de réchauffement. À mesure que les calottes glaciaires s’amincissaient, le niveau de la mer montait lentement. Le temps de la race humaine a commencé.

Faune : Au début de cette période, de nombreuses espèces animales ont disparu, principalement en raison du réchauffement climatique général, mais l'augmentation de la chasse humaine pour ces espèces a peut-être également eu un impact. Plus tard, ils pourraient être victimes de la concurrence de nouvelles espèces d’animaux amenées par des personnes venues d’ailleurs. La civilisation humaine est devenue plus développée et répandue dans le monde entier.

Flore : Avec l'avènement de l'agriculture, les paysans ont détruit de plus en plus de plantes sauvages afin de dégager des zones pour les cultures et les pâturages. De plus, les plantes apportées par les hommes dans de nouvelles zones remplaçaient parfois la végétation indigène.

Riz. 6 Trompe, les plus gros animaux terrestres du Quaternaire

ère glaciaire tertiaire quaternaire

2. Dernière période glaciaire

La dernière période glaciaire (dernière glaciation) est la dernière des périodes glaciaires du Pléistocène ou de la période glaciaire du Quaternaire. Cela a commencé il y a environ 110 000 ans et s'est terminé vers 9 700-9 600 avant JC. e. En Sibérie, on l'appelle généralement "Zyryanskaya", dans les Alpes - "Würmskaya", en Amérique du Nord - "Wisconsinskaya". Au cours de cette époque, l’expansion et la contraction des calottes glaciaires se sont produites à plusieurs reprises. Le dernier maximum glaciaire, lorsque le volume total de glace dans les glaciers était le plus élevé, remonte à environ 26 à 20 000 ans de calottes glaciaires individuelles.

À cette époque, les glaciers polaires de l’hémisphère nord ont atteint des tailles énormes, s’unissant en une immense calotte glaciaire. De longues langues de glace s'en étendaient vers le sud le long des lits des grands fleuves. Tous hautes montagnesétaient également liés par des coquilles de glace. Le refroidissement et la formation de glaciers ont entraîné d’autres changements globaux dans la nature. Les rivières qui se jetaient dans les mers du nord se sont avérées être endiguées par des murs de glace, elles se sont déversées dans des lacs géants et ont fait demi-tour en essayant de trouver un écoulement vers le sud. Les plantes thermophiles se sont déplacées vers le sud, cédant la place à des voisins plus tolérants au froid. A cette époque, se forme enfin le complexe faunique de mammouths, composé principalement de grands animaux bien protégés du froid.

2.1 Climat

Cependant, lors de la dernière glaciation, le climat de la planète n'était pas constant. Un réchauffement climatique s'est produit périodiquement, le glacier a fondu le long de sa bordure, s'est retiré vers le nord, les zones de glace de haute montagne ont diminué et les zones climatiques se sont déplacées vers le sud. Il y a eu plusieurs changements climatiques mineurs. Les scientifiques pensent que la période la plus froide et la plus sévère d’Eurasie s’est produite il y a environ 20 000 ans.

Riz. 7 Glacier Perito Moreno en Patagonie, Argentine. pendant la dernière période glaciaire

Riz. 8 Le diagramme montre les changements climatiques en Sibérie et dans certaines autres régions de l'hémisphère nord au cours des 50 000 dernières années.

2.2 Flore et faune

Le refroidissement de la planète et la formation de systèmes glaciaires géants au nord ont provoqué des changements globaux dans la flore et la faune de l'hémisphère nord. Les limites de chacun espaces naturels a commencé à se déplacer vers le sud. Les zones naturelles suivantes étaient situées sur le territoire de la Sibérie.

Le long des glaciers, une zone de toundras froides et de steppes de toundra s'étend sur des dizaines de kilomètres de large. Il était situé approximativement dans les zones où se trouvent aujourd'hui la forêt et la taïga.

Au sud, la toundra-steppe s'est progressivement transformée en forêt-steppe et forêts. Les zones forestières étaient très petites et n'étaient pas partout. Le plus souvent, les forêts étaient situées sur les rives sud des lacs périglaciaires, dans les vallées fluviales et sur les contreforts des montagnes.

Encore plus au sud se trouvaient des steppes sèches, à l'ouest de la Sibérie se transformant progressivement en systèmes montagneux Sayan-Altaï, à l'est bordant les semi-déserts de la Mongolie. Dans certaines régions, la toundra-steppe et la steppe n'étaient pas séparées par une bande de forêt, mais se remplaçaient progressivement.

Figure 9. Toundra-steppe, l'ère de la dernière glaciation

Dans les nouvelles conditions climatiques de la période glaciaire, le monde animal a également changé. Au cours des dernières étapes du Quaternaire, de nouvelles espèces de faune se sont formées dans l’hémisphère Nord. Une manifestation particulièrement frappante de ces changements a été l’apparition du complexe faunique dit des mammouths, composé d’espèces animales tolérantes au froid.

2.3 Rivières et lacs

Des champs de glace géants formaient un barrage naturel et bloquaient le débit des rivières se jetant dans les mers du Nord. Les rivières sibériennes modernes : l'Ob, l'Irtych, l'Ienisseï, la Léna, la Kolyma et bien d'autres ont débordé le long des glaciers, formant des lacs géants qui ont été combinés en systèmes de drainage des eaux de fonte périglaciaires.

La Sibérie à l'ère glaciaire. Pour plus de clarté, les rivières et les villes modernes sont indiquées. La majeure partie de ce système était reliée par des rivières et l'eau en sortait vers le sud-ouest à travers le système du bassin du Nouveau-Euxine, qui se trouvait autrefois sur le site de la mer Noire. De plus, à travers le Bosphore et les Dardanelles, l'eau est entrée dans la mer Méditerranée. La superficie totale de ce bassin versant était de 22 millions de mètres carrés. km. Il desservait le territoire allant de la Mongolie à la Méditerranée.

Fig. 10 La Sibérie à l'ère glaciaire

En Amérique du Nord, il existait également un tel système de lacs périglaciaires. Le long de la calotte glaciaire laurentienne s'étendaient les lacs géants Agassiz, McConnell et Algonque, aujourd'hui disparus.

2.4 Lac de Sibérie occidentale

Certains scientifiques pensent que l'un des plus grands lacs périglaciaires d'Eurasie était Mansiyskoe, ou comme on l'appelle aussi le lac de Sibérie occidentale. Il occupait presque tout le territoire de la plaine de Sibérie occidentale jusqu'aux contreforts de Kuznetsk Alatau et de l'Altaï. Les lieux où ils se trouvent désormais Les plus grandes villes Tioumen, Tomsk et Novossibirsk ont ​​été recouvertes d'eau lors de la dernière période glaciaire. Lorsque le glacier a commencé à fondre - il y a 16 à 14 000 ans, les eaux du lac Mansi ont commencé à se jeter progressivement dans l'océan Arctique et, à sa place, des systèmes fluviaux modernes se sont formés, et dans la partie basse de la région de la taïga de l'Ob, le le plus grand système de marais Vasyugan d'Eurasie a été formé.

Fig. 11 Voici à quoi ressemblait le lac de Sibérie occidentale

2.5 Océans

Les calottes glaciaires de la planète sont formées par les eaux des océans du monde. En conséquence, plus les glaciers sont grands et hauts, moins il reste d’eau dans l’océan. Les glaciers absorbent l’eau, le niveau des océans baisse, exposant de vastes étendues de terres. Ainsi, il y a 50 000 ans, en raison de la croissance des glaciers, le niveau de la mer a baissé de 50 m, et il y a 20 000 ans - de 110 à 130 m. Au cours de cette période, de nombreuses îles modernes formaient un tout avec le continent. Ainsi, les îles britanniques, japonaises et de Nouvelle-Sibérie étaient inséparables du continent. À la place du détroit de Béring, il y avait une large bande de terre appelée Béringie.

Fig. 12 Diagramme des changements du niveau de la mer au cours de la dernière période glaciaire

2.6 Grand Glacier

Lors de la dernière glaciation, la partie subpolaire de l'hémisphère nord de la planète était occupée par une immense calotte glaciaire arctique. Il s'est formé à la suite de la fusion des calottes glaciaires nord-américaine et eurasienne en un seul système.

La calotte glaciaire arctique était constituée de calottes glaciaires géantes en forme de dômes plats et convexes, qui formaient des couches de glace de 2 à 3 kilomètres de hauteur à certains endroits. La superficie totale de la couverture de glace s'élève à plus de 40 millions de mètres carrés. km.

Les plus grands éléments de la calotte glaciaire arctique :

1. Bouclier laurentien centré sur le sud-ouest de la baie d'Hudson ;

2. Le bouclier de Kara, centré sur la mer de Kara, s'étendait sur tout le nord de la plaine russe, de la Sibérie occidentale et centrale ;

3. Bouclier du Groenland ;

4. Bouclier de Sibérie orientale, couvrant les mers de Sibérie, la côte de la Sibérie orientale et une partie de la Tchoukotka ;

5. Bouclier islandais

Riz. 13 calotte glaciaire arctique

Même pendant la dure période glaciaire, le climat changeait constamment. Les glaciers ont progressivement avancé vers le sud et ont de nouveau reculé. La calotte glaciaire a atteint son épaisseur maximale il y a environ 20 000 ans.

3. Glaciations quaternaires dans la partie européenne de la Russie

Glaciation quaternaire - glaciation au Quaternaire, provoquée par une diminution de la température qui a commencé à la fin de la période Néogène. Dans les montagnes d'Europe, d'Asie et d'Amérique, les glaciers ont commencé à se développer, se déversant sur les plaines ; sur la péninsule scandinave, une calotte glaciaire en expansion progressive s'est formée ; l'avancée des glaces a poussé les animaux et les plantes qui y vivaient vers le sud.

L'épaisseur de la calotte glaciaire atteignait 2 à 3 kilomètres. Environ 30% du territoire la Russie moderne au nord, il était occupé par une couverture glaciaire, qui soit a diminué quelque peu, puis s'est déplacée à nouveau vers le sud. Les périodes interglaciaires aux climats chauds et doux ont été suivies de vagues de froid lorsque les glaciers ont à nouveau avancé.

Sur le territoire de la Russie moderne, il y a eu 4 glaciations : Oka, Dniepr, Moscou et Valdai. Le plus grand d'entre eux était le Dniepr, lorsqu'une langue glaciaire géante descendait le long du Dniepr jusqu'à la latitude de Dnepropetrovsk et le long du Don jusqu'à l'embouchure de la Medveditsa.

Considérez la glaciation de Moscou

La glaciation de Moscou est une période glaciaire remontant à la période Anthropocène (Quaternaire) (Pléistocène moyen, il y a environ 125 à 170 000 ans), la dernière des principales glaciations de la plaine russe (d'Europe de l'Est).

Elle a été précédée par l'époque d'Odintsovo (il y a 170 à 125 000 ans) - une période relativement chaude séparant la glaciation de Moscou du maximum, la glaciation du Dniepr (il y a 230 à 100 000 ans), également au Pléistocène moyen.

La glaciation de Moscou a été identifiée relativement récemment comme une période glaciaire indépendante. Certains chercheurs interprètent encore la glaciation de Moscou comme l'une des étapes de la glaciation du Dniepr, ou comme l'une des étapes d'une glaciation précédente plus grande et plus longue. Cependant, la limite du glacier qui s'est développé à l'époque moscovite est tracée avec une plus grande validité.

La glaciation de Moscou n'a capturé que la partie nord de la région de Moscou. La frontière du glacier longeait la rivière Klyazma. C'est lors de la fonte du glacier de Moscou que les couches morainiques de la glaciation du Dniepr ont été presque entièrement emportées. L'arrosage de la zone périglaciaire, qui comprenait directement le territoire de la région de Shatura, lors de la fonte du glacier de Moscou était si important que les basses terres étaient remplies de grands lacs ou transformées en puissantes vallées de ruissellement des eaux glaciaires fondues. Des suspensions s'y sont installées, formant des plaines d'épandage avec des dépôts sableux et limoneux sableux, qui sont actuellement les plus courants dans la région.

Fig. 14 Position des moraines glaciaires terminales d'âges différents dans la partie centrale de la plaine russe. Moraine des glaciations du Valdai inférieur () et du Valdai supérieur ().

4. Causes des périodes glaciaires

Les causes des périodes glaciaires sont inextricablement liées aux problèmes plus vastes du changement climatique mondial qui se sont produits tout au long de l’histoire de la Terre. De temps à autre, des changements importants dans les conditions géologiques et biologiques se sont produits. Il ne faut pas oublier que le début de toutes les grandes glaciations est déterminé par deux facteurs importants.

Premièrement, sur des milliers d’années, le régime des précipitations annuelles devrait être dominé par des chutes de neige abondantes et durables.

Deuxièmement, dans les régions où règne un tel régime de précipitations, les températures doivent être si basses que la fonte des neiges estivales soit minimisée et que les champs de névés augmentent d'année en année jusqu'à ce que les glaciers commencent à se former. Une accumulation abondante de neige doit dominer l'équilibre des glaciers tout au long de la glaciation, car si l'ablation dépasse l'accumulation, la glaciation diminuera. Évidemment, pour chaque période glaciaire, il est nécessaire de connaître les raisons de son début et de sa fin.

Hypothèses

1. L’hypothèse de la migration des pôles. De nombreux scientifiques pensaient que l'axe de rotation de la Terre changeait de position de temps en temps, ce qui entraînait un changement correspondant des zones climatiques.

2. Hypothèse du dioxyde de carbone. Le dioxyde de carbone CO2 dans l'atmosphère agit comme une couverture chaude, emprisonnant la chaleur émise par la Terre près de sa surface, et toute réduction significative du CO2 dans l'air entraînera une baisse des températures sur Terre. En conséquence, la température de la terre baissera et la période glaciaire commencera.

3. Hypothèse de diastrophisme (mouvements la croûte terrestre). Des soulèvements de terre importants se sont produits à plusieurs reprises au cours de l’histoire de la Terre. En général, la température de l'air au-dessus des terres diminue d'environ 1,8. Avec une élévation tous les 90 m, les montagnes s'élevaient en fait de plusieurs centaines de mètres, ce qui s'est avéré suffisant pour la formation de glaciers de vallée. De plus, la croissance des montagnes modifie la circulation des masses d’air chargées d’humidité. Le soulèvement des fonds marins peut, à son tour, modifier la circulation des eaux océaniques et également provoquer un changement climatique. On ne sait pas si les mouvements tectoniques auraient pu à eux seuls être à l'origine de la glaciation, en tout cas, ils pourraient grandement contribuer à son développement.

4. Hypothèse de poussière volcanique. Les éruptions volcaniques s'accompagnent du rejet d'énormes quantités de poussières dans l'atmosphère. Il est évident que l’activité volcanique, répandue sur Terre depuis des milliers d’années, pourrait abaisser considérablement la température de l’air et provoquer le début de la glaciation.

5. Hypothèse de dérive des continents. Selon cette hypothèse, tous les continents modernes et les plus grandes îles faisaient autrefois partie du continent unique de la Pangée, baigné par l'océan mondial. La consolidation des continents en une seule masse terrestre pourrait expliquer le développement de la glaciation du Paléozoïque supérieur en Amérique du Sud, en Afrique, en Inde et en Australie. Les zones couvertes par cette glaciation étaient probablement beaucoup plus au nord ou au sud que leur position actuelle. Les continents ont commencé à se séparer au Crétacé et ont atteint leur position actuelle il y a environ 10 000 ans.

6. Conjecture d'Ewing-Donna. L'une des tentatives pour expliquer les raisons de l'émergence de la période glaciaire du Pléistocène appartient à M. Ewing et W. Donne, géophysiciens qui ont apporté une contribution significative à l'étude de la topographie des fonds océaniques. Ils pensent qu'à l'époque pré-Pléistocène, l'océan Pacifique occupait les régions polaires nord et qu'il y faisait donc beaucoup plus chaud qu'aujourd'hui. Les zones terrestres de l'Arctique étaient alors situées dans l'océan Pacifique Nord. Puis, en raison de la dérive des continents, l’Amérique du Nord, la Sibérie et l’océan Arctique ont pris leur position moderne. Grâce au Gulf Stream venant de l'Atlantique, les eaux de l'océan Arctique à cette époque étaient chaudes et s'évaporaient intensément, ce qui contribuait à de fortes chutes de neige en Amérique du Nord, en Europe et en Sibérie. Ainsi, la glaciation du Pléistocène a commencé dans ces régions. Cela s'est arrêté parce que, en raison de la croissance des glaciers, le niveau de l'océan mondial a baissé d'environ 90 m et que le Gulf Stream a finalement été incapable de surmonter les hautes crêtes sous-marines séparant les bassins des océans Arctique et Atlantique. Privé de l'afflux des eaux chaudes de l'Atlantique, l'océan Arctique a gelé et la source d'humidité alimentant les glaciers s'est asséchée.

7. Hypothèse de circulation des eaux océaniques. Il existe de nombreux courants dans les océans, chauds et froids, qui ont un impact important sur le climat des continents. Le Gulf Stream est l'un des courants chauds remarquables qui baignent la côte nord de l'Amérique du Sud, traversent la mer des Caraïbes et le golfe du Mexique et traversent l'Atlantique Nord, ayant un effet de réchauffement sur Europe de l'Ouest. Des courants chauds existent également dans le Pacifique Sud et l’océan Indien. Les courants froids les plus puissants sont dirigés de l'océan Arctique vers l'océan Pacifique par le détroit de Béring et vers l'océan Atlantique par les détroits le long des côtes est et ouest du Groenland. L'un d'eux, le courant du Labrador, rafraîchit la côte de la Nouvelle-Angleterre et y apporte du brouillard. Les eaux froides entrent également océans du sud de l'Antarctique sous la forme de courants particulièrement puissants se déplaçant vers le nord presque jusqu'à l'équateur le long des côtes occidentales du Chili et du Pérou. Le puissant Gulf Stream souterrain transporte ses eaux froides vers le sud, dans l'Atlantique Nord.

8. Hypothèse de changements dans le rayonnement solaire. À la suite d'une étude à long terme des taches solaires, qui sont de fortes émissions de plasma dans l'atmosphère solaire, il a été découvert qu'il existe des cycles annuels et plus longs très importants de changements dans le rayonnement solaire. Les pics d'activité solaire se produisent environ tous les 11, 33 et 99 ans, lorsque le Soleil émet plus de chaleur, ce qui entraîne une circulation plus puissante de l'atmosphère terrestre, accompagnée d'une plus grande nébulosité et de précipitations plus abondantes. En raison des nuages ​​élevés qui bloquent les rayons du soleil, la surface terrestre reçoit moins de chaleur que d'habitude.

Conclusion

Au cours des cours, les époques glaciaires, qui incluent les périodes glaciaires, ont été étudiées. Les périodes glaciaires ont été identifiées et analysées avec précision. Des données détaillées sur la dernière période glaciaire ont été obtenues. Les dernières époques du Quaternaire ont été identifiées. Les principales causes des périodes glaciaires ont également été étudiées.

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La dernière période glaciaire s'est terminée il y a 12 000 ans. Durant la période la plus sévère, la glaciation menaçait l’humanité d’extinction. Cependant, après la disparition du glacier, il a non seulement survécu, mais a également créé une civilisation.

Glaciers dans l'histoire de la Terre

La dernière époque glaciaire de l’histoire de la Terre est le Cénozoïque. Cela a commencé il y a 65 millions d’années et se poursuit encore aujourd’hui. L’homme moderne a de la chance : il vit dans une période interglaciaire, l’une des périodes les plus chaudes de la vie de la planète. L’ère glaciaire la plus grave – le Protérozoïque supérieur – est loin derrière.

Malgré le réchauffement climatique, les scientifiques prédisent l’apparition d’une nouvelle ère glaciaire. Et si la vraie période n’arrive qu’après des millénaires, alors la petite période glaciaire, qui réduira les températures annuelles de 2 à 3 degrés, pourrait survenir très bientôt.

Le glacier est devenu une véritable épreuve pour l'homme, l'obligeant à inventer des moyens de survie.

Dernière période glaciaire

La glaciation de Würm ou Vistule a commencé il y a environ 110 000 ans et s'est terminée au dixième millénaire avant JC. Le pic de froid s'est produit il y a 26 à 20 000 ans, la dernière étape de l'âge de pierre, lorsque le glacier était à son apogée.

Les petits âges glaciaires

Même après la fonte des glaciers, l’histoire a connu des périodes de refroidissement et de réchauffement notables. Ou, d'une autre manière - pessimums climatiques Et optimaux. Les pessimums sont parfois appelés petits âges glaciaires. Aux XIVe et XIXe siècles, par exemple, a commencé le Petit Âge Glaciaire, et pendant la Grande Migration des Nations, il y a eu un pessimum au début du Moyen Âge.

Alimentation de chasse et de viande

Il existe une opinion selon laquelle l'ancêtre humain était plutôt un charognard, puisqu'il ne pouvait pas occuper spontanément une niche écologique supérieure. Et tous les outils connus ont été utilisés pour découper les restes d'animaux capturés aux prédateurs. Cependant, la question de savoir quand et pourquoi les gens ont commencé à chasser reste encore un sujet de débat.

Quoi qu'il en soit, grâce à la chasse et à l'alimentation carnée, l'homme ancien recevait une grande quantité d'énergie, ce qui lui permettait de mieux supporter le froid. Les peaux des animaux tués étaient utilisées comme vêtements, chaussures et murs de la maison, ce qui augmentait les chances de survie dans le climat rigoureux.

Marche debout

La marche debout est apparue il y a des millions d'années et son rôle était bien plus important que dans la vie d'un employé de bureau moderne. Ayant libéré ses mains, une personne pouvait se lancer dans la construction intensive de logements, la production de vêtements, la transformation d'outils, la production et la conservation du feu. Les ancêtres intègres se déplaçaient librement dans les espaces ouverts et leur vie ne dépendait plus de la cueillette des fruits des arbres tropicaux. Il y a déjà des millions d’années, ils se déplaçaient librement sur de longues distances et se nourrissaient dans les égouts des rivières.

La marche debout jouait un rôle insidieux, mais elle devenait néanmoins plutôt un avantage. Oui, l'homme lui-même est venu dans des régions froides et s'est adapté à la vie qui y vit, mais en même temps, il a pu trouver des abris artificiels et naturels contre le glacier.

Feu

Le feu dans la vie de l’homme ancien était au départ une surprise désagréable, pas une bénédiction. Malgré cela, l’ancêtre humain a d’abord appris à « l’éteindre », et seulement plus tard à l’utiliser à ses propres fins. Des traces de l'utilisation du feu ont été trouvées sur des sites vieux de 1,5 million d'années. Cela a permis d'améliorer la nutrition en préparant des aliments protéinés, ainsi que de rester actif la nuit. Cela a encore augmenté le temps nécessaire pour créer des conditions de survie.

Climat

La période glaciaire du Cénozoïque n’était pas une glaciation continue. Tous les 40 000 ans, les ancêtres humains avaient droit à un « répit » – un dégel temporaire. A cette époque, le glacier reculait et le climat devenait plus doux. Durant les périodes de climat rigoureux, les abris naturels étaient des grottes ou des régions riches en flore et en faune. Par exemple, le sud de la France et la péninsule ibérique abritaient de nombreuses cultures anciennes.

Il y a 20 000 ans, le golfe Persique était une vallée fluviale riche en forêts et en végétation herbeuse, un paysage véritablement « antédiluvien ». De larges fleuves coulaient ici, une fois et demie plus grands que le Tigre et l'Euphrate. Le Sahara est devenu à certaines périodes une savane humide. La dernière fois que cela s'est produit, c'était il y a 9 000 ans. Cela peut être confirmé par dessins rupestres, qui représentent une abondance d’animaux.

Faune

Les énormes mammifères glaciaires, comme le bison, le rhinocéros laineux et le mammouth, sont devenus une source de nourriture importante et unique pour les peuples anciens. La chasse à des animaux aussi gros nécessitait beaucoup de coordination et rassemblait sensiblement les gens. L'efficacité du « travail d'équipe » a fait ses preuves à plusieurs reprises dans la construction de parkings et la confection de vêtements. Les cerfs et les chevaux sauvages ne jouissaient pas de moins « d’honneur » parmi les peuples anciens.

Langue et communication

La langue était peut-être la principale astuce de vie de l’homme ancien. C'est grâce à la parole qu'ils ont été préservés et transmis de génération en génération. technologies importantes le traitement des outils, l'allumage et l'entretien du feu, ainsi que diverses adaptations humaines pour la survie quotidienne. Peut-être que les détails de la chasse aux grands animaux et les directions de migration ont été discutés dans le langage paléolithique.

Réchauffement d'Allörd

Les scientifiques se demandent encore si l'extinction des mammouths et d'autres animaux glaciaires est l'œuvre de l'homme ou si elle est causée par des causes naturelles - le réchauffement d'Allerd et la disparition des plantes alimentaires. À la suite de l’extermination d’un grand nombre d’espèces animales, des personnes vivant dans des conditions difficiles ont été confrontées à la mort par manque de nourriture. Il existe des cas connus de mort de cultures entières simultanément à l'extinction de mammouths (par exemple, la culture Clovis en Amérique du Nord). Cependant, le réchauffement est devenu un facteur important de migration des populations vers des régions dont le climat est devenu propice à l'émergence de l'agriculture.

Il existe plusieurs hypothèses sur les causes des glaciations. Les facteurs qui sous-tendent ces hypothèses peuvent être divisés en astronomiques et géologiques. Les facteurs astronomiques provoquant le refroidissement sur Terre comprennent :

1. Changer l'inclinaison de l'axe de la Terre
2. Déviation de la Terre de son orbite par rapport au Soleil
3. Rayonnement thermique inégal du Soleil.

Les facteurs géologiques comprennent les processus de formation des montagnes, l'activité volcanique et le mouvement des continents.
Chacune des hypothèses a ses inconvénients. Ainsi, l'hypothèse liant la glaciation aux époques de formation des montagnes n'explique pas l'absence de glaciation au Mésozoïque, bien que les processus de formation des montagnes aient été assez actifs à cette époque.
Selon certains scientifiques, l'intensification de l'activité volcanique conduit à un réchauffement du climat terrestre, tandis que d'autres pensent qu'elle conduit à un refroidissement. Selon l'hypothèse du mouvement des continents, de vastes étendues de terre tout au long de l'histoire du développement de la croûte terrestre sont périodiquement passées d'un climat chaud à un climat froid, et vice versa.

Au cours de l'histoire géologique de la planète, qui s'étend sur plus de 4 milliards d'années, la Terre a connu plusieurs périodes de glaciation. La plus ancienne glaciation huronienne a entre 4,1 et 2,5 milliards d'années, la glaciation gneissienne a entre 900 et 950 millions d'années. D'autres périodes glaciaires se sont répétées assez régulièrement : Sturt - 810 - 710, Varègue - 680 - 570, Ordovicien - 410 - 450 millions d'années. L'avant-dernière période glaciaire sur Terre s'est produite il y a 340 à 240 millions d'années et s'appelait Gondwana. Il existe aujourd’hui sur Terre une autre période glaciaire, appelée Cénozoïque, qui a commencé il y a 30 à 40 millions d’années avec l’apparition de la calotte glaciaire de l’Antarctique. L'homme est apparu et vit à l'ère glaciaire. Au cours des derniers millions d'années, la glaciation de la Terre s'est accrue, puis de vastes zones en Europe, en Amérique du Nord et en partie en Asie sont occupées par des glaciers de couverture, ou bien ont diminué jusqu'à atteindre la taille actuelle. Au cours du dernier million d'années, 9 cycles de ce type ont été identifiés. En règle générale, la période de croissance et d'existence des calottes glaciaires dans l'hémisphère nord est environ 10 fois plus longue que la période de destruction et de retrait. Les périodes de retrait des glaciers sont appelées interglaciaires. Nous vivons actuellement à l’époque d’un autre interglaciaire, appelé Holocène.

Le problème central de la cryologie de la Terre est l'identification et l'étude des schémas généraux de glaciation de notre planète. La cryosphère terrestre connaît à la fois des fluctuations saisonnières et périodiques continues et des changements séculaires.

Actuellement, la Terre a dépassé la période glaciaire et se trouve dans une période interglaciaire. Mais que se passe-t-il ensuite ? Quelles sont les prévisions concernant le processus de glaciation de la Terre ? Une nouvelle avancée glaciaire pourrait-elle bientôt commencer ?

Les réponses à ces questions ne concernent pas seulement les scientifiques. La glaciation de la Terre est un gigantesque processus planétaire qui concerne toute l’humanité. Pour trouver la réponse à ces questions, vous devez pénétrer les mystères de la glaciation, révéler les schémas de développement des périodes glaciaires et établir les principales raisons de leur apparition.
Les travaux de nombreux scientifiques exceptionnels ont été consacrés à la résolution de ces problèmes. Mais la complexité des questions est si grande que, selon le célèbre climatologue M. Schwarzbach, il est quasiment impossible de percer le mystère de la glaciation.

Il existe de nombreuses théories et hypothèses qui tentent de résoudre ce mystère. Sans entrer dans le détail de toutes les théories et hypothèses, nous pouvons les regrouper en trois groupes principaux.
Planétaire - où la principale raison du début des périodes glaciaires est considérée comme des changements importants survenant sur la planète : déplacement des pôles, mouvement des continents, processus de formation des montagnes, qui s'accompagnent de changements dans la circulation des courants aériens et océaniques et de l'apparence des glaciers, pollution atmosphérique par les produits de l'activité volcanique, changements dans la concentration de dioxyde de carbone et d'ozone dans l'atmosphère .

Les hypothèses planétaires comprennent également des hypothèses astronomiques qui expliquent la glaciation de la planète par des changements dans l'orbite de la Terre, des changements dans l'angle d'inclinaison de son axe de rotation, la distance au Soleil, etc.

Solaire - hypothèses et théories qui expliquent l'émergence des périodes glaciaires par la rythmicité des processus énergétiques se produisant dans les profondeurs du Soleil. À la suite de ces processus, des changements périodiques se produisent dans la quantité d’énergie solaire atteignant la Terre. La durée de ces périodes est de plusieurs centaines de millions d'années, ce qui est cohérent avec la périodicité des périodes glaciaires.

En première approximation, la rythmicité des processus d'avancée et de retrait des glaciers au sein de chaque période glaciaire est également expliquée.

Hypothèses et théories spatiales. Selon eux, il existe des facteurs cosmiques qui contribuent à expliquer la nature cyclique du changement climatique et le début des périodes glaciaires sur Terre. Ces raisons peuvent inclure des flux d'énergie rayonnante ou des flux de particules qui provoquent des changements dans les processus énergétiques tant à l'intérieur du Soleil qu'à l'intérieur de la Terre, des nuages ​​​​de poussière cosmique qui absorbent partiellement l'énergie du Soleil, ainsi que des facteurs encore inconnus de nous. Par exemple, l'hypothèse sur la possibilité d'une interaction d'un flux de neutrinos avec la matière de l'intérieur de la Terre est d'un grand intérêt. La coïncidence de la période d'alternance des périodes glaciaires (environ 250 millions d'années) avec la période de révolution du système solaire autour du centre de la Galaxie (220-230 millions d'années) mérite une attention particulière. Plus frappant encore est la proximité (compte tenu de la faible précision de la détermination de ces quantités) de cette période avec une périodicité (environ 300 millions d'années) de vagues de condensation de matière dans les bras de notre Galaxie, qui résultent de l'éjection de gigantesques des masses de matière tournant à une vitesse énorme depuis le centre de la Galaxie. D'ailleurs, la dernière vague de ce choc, survenue il y a 60 millions d'années, coïncide étonnamment avec l'époque géologique de la disparition des reptiles géants à la fin du Crétacé de l'ère Mésozoïque.

Il semble qu’il soit possible de comprendre et d’étudier la dynamique du climat et l’apparition des périodes glaciaires uniquement sur la base d’une synthèse des facteurs cosmiques, solaires et planétaires.
Quelques mots sur la prévision du devenir thermique de la Terre, ou plus précisément sur l'évolution probabiliste des processus thermiques aux échelles de temps astrophysiques.
Le problème de la modification artificielle du climat de la planète est étroitement lié au problème de la prévision du cours naturel de la glaciation sur notre planète. Les scientifiques impliqués dans la cryologie sont confrontés à la tâche d'établir un seuil de croissance de la production d'énergie sur Terre, au-delà duquel des modifications de la coque physico-géographique très indésirables pour l'humanité peuvent survenir (inondation des terres lors de la fonte de l'Antarctique et d'autres glaciers, augmentation excessive de la température de l'air et dégel des couches gelées de la Terre) .

Qu'est-ce qui détermine la diminution de la température moyenne de la Terre ?

Il a été suggéré que la cause serait un changement dans la quantité de chaleur reçue du Soleil. Nous avons parlé ci-dessus de la périodicité de 11 ans du rayonnement solaire. Il peut y avoir des périodes plus longues. Dans ce cas, les coups de froid peuvent être associés à un rayonnement solaire minimum. Une augmentation ou une diminution de la température sur Terre se produit même avec une quantité constante d'énergie provenant du Soleil et est également déterminée par la composition de l'atmosphère.
En 1909, S. Arrhenius a souligné pour la première fois le rôle énorme du dioxyde de carbone en tant que régulateur de température des couches superficielles de l'air. Le dioxyde de carbone transmet librement les rayons du soleil à la surface de la Terre, mais absorbe la majeure partie du rayonnement thermique terrestre. C’est un écran colossal qui empêche le refroidissement de notre planète. Actuellement, la teneur en dioxyde de carbone dans l'atmosphère ne dépasse pas 0,03 %. Si ce chiffre est réduit de moitié, les températures annuelles moyennes dans les zones tempérées diminueront de 4 à 5°C, ce qui pourrait conduire au début d'une période glaciaire.

L'étude de l'activité volcanique moderne et ancienne a permis au volcanologue I.V. Melekestsev a associé le refroidissement et la glaciation qui l'ont provoqué à une augmentation de l'intensité du volcanisme. Il est bien connu que le volcanisme affecte de manière significative l'atmosphère terrestre, en modifiant sa composition en gaz, sa température et en la polluant également avec des cendres volcaniques finement divisées. D’énormes masses de cendres, mesurées en milliards de tonnes, sont éjectées par les volcans dans la haute atmosphère, puis transportées par les courants-jets à travers le monde. Quelques jours après l'éruption du volcan Bezymyanny en 1956, ses cendres ont été découvertes dans la haute troposphère au-dessus de Londres. Les cendres libérées lors de l'éruption du mont Agung en 1963 sur l'île de Bali (Indonésie) ont été trouvées à une altitude d'environ 20 km au-dessus de l'Amérique du Nord et de l'Australie. La pollution de l'atmosphère par les cendres volcaniques provoque une diminution significative de sa transparence et, par conséquent, un affaiblissement du rayonnement solaire de 10 à 20 % par rapport à la norme. De plus, les particules de cendres servent de noyaux de condensation, contribuant ainsi au développement de grands nuages. L’augmentation de la nébulosité réduit à son tour considérablement la quantité de rayonnement solaire. Selon les calculs de Brooks, une augmentation de la nébulosité de 50 (typique pour le moment) à 60 % entraînerait une diminution de la température annuelle moyenne sur le globe de 2°C.

Au Cénozoïque, les mammifères ont commencé à être exposés à un facteur particulier qui, à notre connaissance, n'existait pas au Crétacé. Ce facteur est le refroidissement climatique. Par conséquent, aux changements constatés que les continents ont subis au cours de l'ère cénozoïque, il faut ajouter encore une chose : un changement du climat dominant. Les terres émergées sont devenues plus froides. Le refroidissement a été le plus fort dans les régions polaires, le plus faible dans les régions équatoriales, mais d'une manière ou d'une autre il s'est manifesté partout. L'influence de ce refroidissement était généralisée et affectait non seulement les mammifères, mais également d'autres organismes. Commençons par un examen des données sur lesquelles nous basons notre conclusion sur les changements de température survenus depuis le début du Cénozoïque.

Preuve du changement climatique. Tout d’abord, trois groupes de faits doivent être notés.

1. Lors de forages dans les régions profondes de l'océan, des coquilles fossiles d'invertébrés microscopiques ont été trouvées dans des couches de sédiments cénozoïques finement clastiques. Dans certaines couches, des carapaces d'animaux vivant dans eau froide; au-dessus et au-dessous se trouvent des couches contenant des coquilles d'animaux caractéristiques des eaux plus chaudes.

2. Dans certaines couches de sédiments finement clastiques qui constituent le fond des régions profondes de l'océan autour de l'Antarctique, on trouve des grains de sable de quartz qui portent des traces de traitement glaciaire à la surface. Ces grains ont probablement été transportés dans la mer avec des icebergs dont, en fondant, les matières sableuses coulaient au fond de la mer. Des grains de sable de ce type ont été trouvés dans les sédiments du fond depuis l'Éocène, ce qui indique l'existence de glaciers en Antarctique déjà à cette époque. Ces grains de sable se trouvent dans les mêmes couches qui contiennent des coquilles fossiles d’invertébrés d’eau froide.

3. Dans certaines couches de sédiments cénozoïques des continents, des feuilles fossiles de plantes poussant dans des climats froids ont été trouvées. Les plantes fossiles caractéristiques des climats plus chauds se trouvent dans les couches supérieures et inférieures.

Ainsi, il existe trois types de données, différentes, mais indiquant la même chose : une diminution des températures au Cénozoïque, plus prononcée dans les hautes latitudes de l'hémisphère sud. Sur la base de ces données et de quelques autres, une courbe a été construite (Fig. 62), qui montre les augmentations et les diminutions de température au cours de l'ère Cénozoïque. À l'exception de la partie la plus à droite, la courbe est construite uniquement sur la base des informations énumérées ci-dessus. La courbe montre également que les changements de température étaient lents et progressifs, mais en aucun cas constants.

Riz. 62. Schéma estimé des fluctuations de température à la surface de la Terre tout au long du Cénozoïque jusqu’à nos jours. La courbe est inexacte, car elle est donnée sous une forme généralisée pour la Terre entière. Il montre les principales époques de hausse et de baisse des températures. Une information plus complète aurait pu permettre de mettre en évidence les nombreuses petites fluctuations superposées aux grandes fluctuations montrées sur la courbe.

Fluctuations climatiques : périodes glaciaires. Le changement climatique n’a pas été permanent. Les températures ont fluctué encore et encore, du plus chaud au plus froid et de nouveau au plus chaud. Le refroidissement est apparu d’abord en Antarctique, puis en Alaska et dans d’autres régions du Grand Nord. Mais le refroidissement a frappé les latitudes moyennes il y a seulement environ deux millions d’années, et lorsqu’il s’est produit, l’effet de refroidissement a été très fort et évident. À ces latitudes, la neige s'est accumulée et d'immenses et puissants glaciers se sont formés, couvrant la majeure partie de l'Amérique du Nord et la partie nord de l'Europe. Les époques relativement récentes, au cours desquelles d'énormes couches de glace ont avancé sur des zones de latitudes moyennes, représentent ce que nous avons l'habitude d'appeler des époques glaciaires ; c'est ainsi qu'on les appelle dans la figure 62. Pourtant, à proprement parler, dans des régions comme l'Antarctique et l'Alaska, des périodes glaciaires similaires se sont produites plusieurs millions d'années plus tôt que ce qui est indiqué sur la figure. Ces anciennes périodes glaciaires sont beaucoup moins connues ; ils n'ont été établis que dans les années 60 de notre siècle, et on ne sait pas encore comment modifier la définition du terme « période glaciaire » afin qu'il inclue ces événements anciens. Cependant, ce qui est bien plus important, c'est qu'au cours de la seule période Quaternaire, il y a eu plusieurs époques glaciaires, peut-être même plus que ce que montre schématiquement la courbe sinueuse de notre diagramme.

Dernière période glaciaire. La dernière période glaciaire était relativement récente. Il a atteint son point culminant il y a seulement 20 000 ans, lorsqu'une puissante calotte glaciaire, un immense glacier, occupait presque tout le Canada et une grande partie des États-Unis ; sa limite s'étendait loin au sud des zones des villes actuelles de New York, Chicago et Seattle. Un autre glacier recouvrait le territoire de l'Europe, s'étendant vers le sud jusqu'aux endroits où se trouvent aujourd'hui les villes de Copenhague, Berlin et Léningrad. La superficie totale des glaciers couvrant l'Amérique du Nord et l'Europe dépassait 23 millions de km 2 et l'épaisseur de la glace était supérieure à un kilomètre et demi, de sorte que la glace cachait complètement presque toutes les montagnes situées sur le territoire occupé par la glace. . Ainsi, le volume des glaciers pourrait probablement atteindre 37 millions de km 3 de glace. Aujourd'hui, le volume total des glaciers aux États-Unis (hors Alaska) est inférieur à 83 km 3. Actuellement, la glace existe sous la forme de milliers de petits glaciers de montagne, principalement situés dans les États de Washington et de l'Oregon. Au Canada, le volume de glace est maintenant beaucoup plus important, environ 41 000 km 3 , car le Canada se trouve en partie dans les régions froides de l'Arctique et la glace y met plus de temps à fondre. Mais même 41 000 km 3 ne représentent qu'une infime fraction du volume de couverture de glace qui existait au Canada il y a 20 000 ans.

Lorsque l’on pense à l’étonnante quantité de glace qui a récemment recouvert la surface de la Terre, deux questions principales se posent. Premièrement, la période glaciaire était-elle un phénomène exceptionnel propre à l’ère cénozoïque ? Et deuxièmement, quelles sont les raisons de l’apparition des périodes glaciaires ? Essayons de répondre à ces questions.

Âges glaciaires anciens. Alors, premièrement, les glaciations se sont-elles produites au cours de périodes géologiques antérieures, bien avant le début de l’ère Cénozoïque ? Bien sûr que oui. Les preuves de cela sont incomplètes, mais elles sont tout à fait précises, et certaines de ces preuves s'étendent sur de vastes zones. Des traces de la période glaciaire du Permien sont présentes sur plusieurs continents (il est possible que ces continents faisaient partie de la même masse terrestre à cette époque), et de plus, des traces de glaciers ont été trouvées sur les continents remontant à d'autres époques de l'ère glaciaire du Permien. Époque paléozoïque jusqu'à son début, le début du Cambrien. Même dans des roches beaucoup plus anciennes, formées avant le Phanérozoïque, on retrouve des traces laissées par les glaciers et les dépôts glaciaires. Certaines de ces empreintes ont plus de deux milliards d’années, soit peut-être la moitié de l’âge de la Terre en tant que planète. Est-il possible de dire qu’il n’y a pas eu de périodes glaciaires encore plus anciennes et encore inconnues ?

Quoi qu'il en soit, même en ne considérant que les glaciations connues, qui se sont déroulées sur plus de deux milliards d'années, force est de reconnaître qu'elles ne contredisent pas le principe d'actualisme selon lequel - appliqué aux processus géologiques - il n'y a rien de nouveau sous le soleil. Par conséquent, les événements glaciaires survenus il y a 20 000 ans - ou la glaciation moderne de l'Antarctique - ne sont qu'une répétition des mêmes événements qui se sont répétés sous une forme ou une autre depuis aussi longtemps que la Terre existe.

C'est la réponse à la première des deux questions. La glaciation n’est pas un événement plus inhabituel que l’émergence d’une immense chaîne de montagnes – ces deux phénomènes se reproduisant chaque fois que les conditions appropriées sont créées. Cette réponse facilite la compréhension de la deuxième question : pourquoi les glaciations se produisent-elles ? Tout ce que nous avons à faire est d’identifier les « conditions pertinentes », puis de comprendre ce qui se passe lorsque ces conditions se présentent.

Pourquoi les glaciations se produisent-elles ?

Conditions de base. La réponse à cette question ne peut être donnée qu’à la lumière de quelques informations générales sur les glaciers. Dans de nombreuses régions des latitudes moyennes, comme aux États-Unis et en Europe, une partie des précipitations tombe sous forme de neige. Même en haute montagne, les chutes de neige surviennent principalement en hiver. Si les températures hivernales sont suffisamment basses, la neige reste au sol, mais à l’arrivée du printemps et de l’été, elle fond. Cependant, dans les très hautes montagnes, comme celles du nord des Rocheuses, les températures sont si basses même en été que des plaques de neige persistent tout au long de l'été et sont recouvertes de neige fraîchement tombée l'hiver suivant. En s'accumulant ainsi année après année, la neige sur le versant de la montagne se compacte et est exposée à la gravité descendante. Cet impact le fait glisser sur la pente. Lors de ce processus de glissement, la neige comprimée devient un glacier. Si les chutes de neige sont suffisamment abondantes et que la température est suffisamment basse pour que la neige ne fonde pas, le glacier peut prendre la forme d'une langue et continuer à s'allonger, descendant dans la vallée de la montagne, comme un courant d'eau, mais de cours beaucoup plus lentement.

Des centaines de grandes langues de glace en forme de lame, situées les unes à côté des autres, peuvent être observées dans des montagnes comme les Alpes. Les glaciers des vallées adjacentes fusionnent à mesure qu'une vallée se jette dans une autre. Au pied des montagnes, toute la glace qui descend lentement dans les vallées fusionne, s’étendant comme une seule couche de glace continue. Qu’est-ce qui peut empêcher la glace de se propager indéfiniment ? Il n'y a qu'une seule circonstance, mais très importante : la fonte. À mesure que vous descendez des montagnes ou que vous vous déplacez vers des latitudes plus basses, la température augmente. Et tôt ou tard, la température au bord extérieur du glacier en mouvement augmente tellement - tellement - que toute la glace qui y est amenée sous la forme d'un courant de glace lent fond. A partir de ce moment, la lisière du glacier ne peut plus avancer. Certes, la glace continue de se déplacer, mais toute la glace entrante fond à son arrivée et se transforme en ruisseaux d'eau de fonte.

Ce sont les conditions d'existence des glaciers en forme de langue, que les touristes voient habituellement dans les Alpes, les Rocheuses canadiennes et d'autres régions montagneuses. Ces glaciers occupent des vallées montagneuses et la position de leurs extrémités inférieures est déterminée par le rapport entre la vitesse d'écoulement des glaces et la vitesse de fonte. Dans les climats actuels, les glaciers ne peuvent pas changer de manière significative. Mais dès que la température à la surface de la Terre baisse ne serait-ce qu’un peu, leur longueur commence à augmenter. Si les températures baissent suffisamment, une répétition de la période glaciaire se produira, lorsque la moitié de l’Amérique du Nord était inhabitable pour les humains et la plupart des animaux.

Le sens de ce qui a été dit est que la période glaciaire est le résultat naturel d'une diminution de la température ( La cause immédiate de la glaciation est beaucoup plus complexe : elle consiste en une augmentation de la quantité de sédiments solides accumulés sur terre, qui à son tour peut dépendre de deux raisons différentes : une diminution de la température, qui réduit la fonte, et une augmentation de la température ( l'air devient plus humide, les précipitations augmentent). - Environ. modifier) sur Terre de seulement quelques degrés. Le mystère des glaciations n’est pas l’origine de la neige et de la glace, mais la raison de la baisse de température. Tant que le principe d’actualisation restera inébranlable et tant que le cycle de l’eau se poursuivra dans la nature, la neige et la glace existeront toujours dans les endroits les plus froids de la planète. La période glaciaire ne commence que lorsque les températures baissent tellement que les précipitations tombent sous forme de neige sur de vastes zones, que les étés deviennent frais et que la fonte des glaces diminue.

Cet équilibre est très instable. Et maintenant, nous ne sommes pas aussi loin de la glaciation que beaucoup le pensent. Des données de calcul basées sur des observations météorologiques à long terme dans les montagnes du sud de la Norvège, dans la station de ski située entre Oslo et Bergen, montrent qu'une baisse de la température annuelle moyenne de seulement 3°C ​​sur une longue période suffirait à provoquer des changements dans les glaciers tels qu'en conséquence, une nouvelle glaciation de l'Europe commencera. En effet, une grande partie de la glace qui s'est étendue à son maximum dans le nord-ouest de l'Europe il y a environ 20 000 ans avait pour origine les chutes de neige dans ces montagnes du sud de la Norvège. Bien sûr, à cela s'ajoutait la neige qui tombait sur une zone beaucoup plus grande du glacier lui-même et, une fois commencée, la glaciation grandissait comme une boule de neige dévalant la pente.

Il est clair que l'état du glacier dépend principalement du climat. Là où les températures sont suffisamment élevées, il n’y a pas de glaciers. Là où les températures sont basses, des glaciers se forment, mais la limite de leur répartition est la ligne où l'afflux de glace est équilibré par la fonte. Il s’ensuit que la période glaciaire, lorsque les glaciers sont grands et nombreux, est une époque de basses températures et, par conséquent, une période où les précipitations se produisent sous forme de neige. Le résultat naturel de cette situation est que la ligne d’équilibre de l’afflux et de la fonte des glaces se déplace vers des latitudes plus basses, de sorte que la glace recouvre de vastes zones. Une fois le « pic » de glaciation atteint, à mesure que les températures augmentent, la ligne critique revient aux hautes latitudes, les glaciers rétrécissent et la période glaciaire prend fin.

Le pic de la dernière période glaciaire est désormais loin derrière nous – il y a 20 000 ans. La majeure partie de la glace, qui atteignait un volume de plus de 23 millions de km 3 il y a 20 000 ans, a fondu et l'eau de fonte s'est déversée dans la mer. Mais même aujourd’hui, 20 000 ans après le point le plus froid, la glace persiste là où les hautes altitudes ou les climats froids l’empêchent de fondre. Aujourd’hui encore, il existe encore plus d’un millier de glaciers aux États-Unis (sans compter l’Alaska) et plus de 1 200 dans les Alpes. Il existe encore un grand glacier [inlandsis] au Groenland. - NDLR], couvrant la majeure partie de l'île et mesurant 2 400 kilomètres de longueur et 800 kilomètres de largeur. Le volume du glacier du Groenland, qui représente la plus grande masse de glace de l'hémisphère nord, atteint 3,3 millions de km3. Toute cette glace s'est formée parce que la neige est tombée ici dans le passé et n'a pas encore fondu.

En ce qui concerne l’hémisphère sud, nous voyons au centre même de celui-ci, juste autour du pôle Sud, le continent Antarctique. Comparé à la taille de la calotte glaciaire de ce continent, l’immense bloc du glacier du Groenland semble insignifiant. Son volume est de plus de 20 millions de km 3 ( Le volume de glace de l'Antarctique est de 24 millions de km3, celui du Groenland de 1 million de km3. - Environ. modifier), représentant plus de 90 % de toute la glace sur Terre et plus de 75 % de l’eau douce totale sous forme liquide et solide. La calotte glaciaire de l'Antarctique couvre presque tout le continent et sa superficie est près d'un tiers plus grande que la totalité de la superficie des États-Unis, y compris l'Alaska. Par conséquent, il serait juste de supposer qu’en Antarctique, contrairement à l’Amérique du Nord, la période glaciaire n’a pas pris fin. La glace recouvre encore presque entièrement ce continent, même s'il est possible que sa superficie soit encore plus grande il y a 20 000 ans. Il y a eu plusieurs glaciations en Amérique du Nord, avec des allées et venues de glaciers, mais autant que nous puissions en juger, l'Antarctique est continuellement recouverte de glace depuis au moins 10 millions d'années. La calotte glaciaire a augmenté ou diminué en volume avec les fluctuations climatiques, mais n'a probablement pas complètement disparu, contrairement aux calottes glaciaires d'Amérique du Nord et d'Europe. La raison de cette différence est évidente, puisque l’Antarctique est le continent le plus haut et possède les altitudes moyennes les plus élevées. Une circonstance encore plus importante est qu'elle est située au pôle Sud, où les températures sont constamment très basses. Toutes les précipitations tombent ici sous forme de neige et ne fondent pas. Par conséquent, une fois formée, la glace persiste non seulement tout au long de l’année, mais aussi pendant des millions d’années. Il glisse vers le bord extérieur du continent qu’il recouvre, comme une énorme masse de pâte dans une poêle à frire. Lorsque la glace atteignait le rivage et descendait dans l’océan, les blocs se détachaient pour former de grands icebergs au sommet plat. Plusieurs icebergs mesurés se sont révélés énormes. Un iceberg faisait deux fois la taille de l’État du Connecticut. Devenue un iceberg flottant dans la mer, la glace fond progressivement, mais le mouvement de la glace le long de la surface du continent vers la mer se produit continuellement.

Ondulation. Pour résumer les conditions de base nécessaires à la formation des glaciers, notons que pour cela il suffit que les terres soient situées à des altitudes suffisantes ou à des latitudes suffisamment élevées pour assurer des températures si basses que la neige n'y fond pas tout au long de l'année. Comme nous l’avons vu, les collines sont formées par le mouvement des plaques crustales et la collision des continents. De hautes montagnes se forment de temps en temps, mais ces mouvements se produisent très lentement. La vitesse de déplacement mesurée des plaques crustales est de l'ordre de plusieurs centimètres par an. Si les mouvements des plaques et la formation de nouvelles montagnes étaient les seules causes des glaciations, alors la glaciation ne pourrait pas (comme elle l’a effectivement fait) prendre fin en seulement 20 000 ans ou moins. Si tout s'expliquait par les mouvements des plaques crustales, rien n'empêcherait alors un glacier, une fois formé et étendu sur la majeure partie du continent, de persister pendant des millions d'années jusqu'à ce que les montagnes soient progressivement abaissées par l'érosion ou jusqu'à ce que le continent, flottant le long avec la plaque crustale, lentement transportée vers des latitudes plus chaudes où la couverture de glace pourrait fondre.

Les glaciations, du moins celles qui se sont produites aux latitudes moyennes, ont commencé et se sont terminées beaucoup plus rapidement que si elles avaient été provoquées par le processus lent et inflexible du mouvement des continents. Les changements ne se sont pas produits sur des millions d’années, mais sur des milliers d’années. Grâce à de nombreuses datations au radiocarbone, il est devenu possible de construire une échelle chronologique approximative, mais assez fiable, reproduisant le processus de fonte de l'immense masse de glace qui occupait la majeure partie de l'Amérique du Nord il y a seulement 20 000 ans. Le processus de destruction des glaciers a commencé il y a environ 15 000 ans et s'est terminé il y a environ 6 000 ans. En d’autres termes, la fonte de toute cette immense calotte glaciaire n’a pris qu’environ 9 000 ans (Fig. 63). Dans le même temps, environ 37 millions de km 3 de glace ont été transformés en eau, qui s'est déversée dans les rivières les plus proches et, à travers elles, dans l'océan.

Non seulement ce processus n'a duré que 9 000 ans, mais dans les étapes initiales, son progrès a été interrompu à plusieurs reprises par des périodes où l'épaisseur de la glace a augmenté et celle-ci a progressé à nouveau, puis sa contraction a recommencé. De telles périodes se sont produites en Europe, en Amérique du Nord et en Nouvelle-Zélande à peu près au même moment. La conclusion évidente est donc qu’il existe une autre cause du changement climatique, qui agit rapidement et se manifeste simultanément dans le monde entier et ne dépend pas de la formation de montagnes ni du mouvement des plaques de la croûte terrestre.

Riz. 63. Schéma de fonte des glaciers nord-américains à la fin de la dernière période glaciaire (principalement basé sur les données de la Commission géologique du Canada). A. L'Amérique du Nord il y a 20 000 à 15 000 ans

Riz. 63. Schéma de fonte des glaciers nord-américains à la fin de la dernière période glaciaire (principalement basé sur les données de la Commission géologique du Canada). B. Il y a environ 12 000 à 10 000 ans

Riz. 63. Schéma de fonte des glaciers nord-américains à la fin de la dernière période glaciaire (principalement basé sur les données de la Commission géologique du Canada). B. Il y a environ 9 000 ans

Riz. 63. Schéma de fonte des glaciers nord-américains à la fin de la dernière période glaciaire (principalement basé sur les données de la Commission géologique du Canada). D. Il y a environ 7 000 ans

De nombreuses tentatives ont été faites pour établir cette cause et plusieurs hypothèses ont été proposées, mais aucune d'entre elles n'est généralement acceptée par les scientifiques qui étudient ce problème. Il faudra se contenter d’une hypothèse expliquant les faits, même si elle n’a pas encore été prouvée. Cette théorie suggère que la quantité d'énergie thermique que la Terre reçoit du Soleil varie en pulsant lentement, provoquant une fluctuation constante des températures dans de petites limites. L'idée est assez simple, mais nous n'avons pas encore les moyens de la prouver. En acceptant cette hypothèse, faute d'une meilleure hypothèse, nous pouvons affirmer que pendant la prédominance des basses terres et des vastes mers (par exemple, au Crétacé), il aurait pu y avoir très peu de glaciers sur Terre (voire aucun) et, par conséquent, les supposées pulsations lentes de l'énergie thermique arrivant à la surface de la Terre pourraient n'avoir qu'un faible effet sur le climat. Mais à cette époque (disons au Cénozoïque), où il y avait des hauts plateaux et de nombreuses régions montagneuses, et où une partie importante de la superficie des continents était située à des latitudes assez élevées, de nombreux glaciers pouvaient exister sur les hauts plateaux. Dans ce cas, une pulsation qui abaisserait même légèrement la température pourrait entraîner une augmentation catastrophique de la superficie des glaciers. À l’inverse, une légère augmentation de la température pourrait avoir le résultat inverse, mais tout aussi catastrophique. Nous ne pouvons pas en dire plus pour l'instant.

Impact des glaciers à la surface de la Terre

Érosion glaciaire. La cartographie des anciens glaciers est possible principalement parce que la glace en mouvement laisse des marques visibles sur la surface sur laquelle elle se déplace. La glace gratte, polit et, de diverses autres manières, érode la surface, puis dépose les produits de la destruction des roches. En conséquence, on peut souvent voir comment des dépôts glaciaires meubles se trouvent sur la surface érodée par les glaciers, séparés de celle-ci par une frontière nette. Tant la surface rocheuse que les sédiments qui s'y trouvent portent des traces distinctes, dans la plupart des cas facilement reconnaissables, de la présence antérieure du glacier.

Des fragments de roches de différentes tailles, ramassés par la glace en mouvement, gèlent dans la surface inférieure de la glace et, comme des particules de sable sur du papier de verre, grattent et rayent la surface rocheuse, laissant sur le lit du glacier de nombreuses rainures et rayures intermittentes (photo 51). qui ne ressemblent en rien à des traces laissées par des cours d'eau. À certains endroits, des blocs entiers de roche sont séparés du substrat rocheux le long des fissures et emportés par le glacier, augmentant ainsi la quantité de débris gelés à la base du glacier.

Photo 51. Stries et rayures glaciaires à la surface des grès. Les débris ont été laissés par un glacier qui s'est déplacé dans la direction opposée à la caméra.

Accumulation glaciaire. Des fragments de roche inclus dans la glace sont emportés par celle-ci et déposés le long du trajet du glacier, formant une couche de sédiments qui, par endroits, plus près du bord du glacier, peut atteindre une épaisseur importante. Puisque la glace est un corps solide, le dépôt de débris par la glace se produit très différemment de celui d’une rivière. Dans une rivière, les particules se déposent selon leur taille. Le dépôt des matériaux clastiques à la base du glacier s'effectue dans le même ordre que lors du transport, c'est-à-dire sans aucun tri, particules grossières mélangées à des particules fines, blocs rocheux côtoyant des particules de limon (photo 52). Les sédiments qui en résultent ressemblent souvent à un tas de terre pelletée par un bulldozer. De plus, contrairement aux galets de rivière arrondis, qui sont retournés et roulés par le courant, les fragments de roche dans les dépôts glaciaires conservent une forme irrégulière et présentent des bords plats formés par frottement contre la surface rocheuse d'un fragment figé dans la base du glacier ( photo 53).

Photo 52. Dépôts clastiques de la dernière glaciation, constitués de fragments de roches non arrondis de différentes tailles, non triés et non stratifiés. Ces caractéristiques les distinguent des sédiments aquatiques. Le manche du piolet mesure 45 cm de long. Versant nord du mont Rainier, État de Washington.

À certains endroits le long et à proximité du bord extérieur du glacier, les débris déposés sont déplacés par l'eau à mesure que le glacier fond. Dans de tels endroits, ce matériau perd son caractère glaciaire typique et acquiert un tri et une stratification à la suite du traitement par les eaux courantes. Dans ce cas, une série de dépôts en couches alternent de manière aléatoire avec des couches de matériau non stratifié.

Photo 53. Six cailloux sélectionnés au hasard dans des dépôts glaciaires de l'État de New York. Chaque galet présente un ou plusieurs bords plats lissés par un glacier

Mais qu’ils contiennent ou non des matériaux en couches, les dépôts glaciaires ont généralement tendance à former de grandes ou petites crêtes le long du bord du glacier. Une telle crête représente une moraine terminale, une forme caractéristique créée par la glaciation. Dans certaines zones, il existe plusieurs moraines situées les unes après les autres, chacune d'elles enregistrant la position du bord du glacier au moment de son dépôt.

Les ruisseaux d'eau de fonte coulant du bord du glacier, marqués par une moraine terminale, ont déposé dans leurs vallées des cailloux et du sable, triés et superposés comme de véritables dépôts fluviaux. Certains de ces dépôts ont une épaisseur de 30 mètres ou plus et s'étendent sur toute la largeur de la vallée. De nombreux dépôts de sable et de galets le long des vallées de l'Ohio ou du Mississippi, qui peuvent être retracés le long de la vallée du Mississippi jusqu'au delta, sont d'origine glaciaire. Et pourtant, malgré le volume important de ces dépôts, même si l'on y ajoute les dépôts glaciaires communs dans les limites glaciaires plus au nord, l'épaisseur totale de la couche de produits d'altération et de substrat rocheux enlevée par les immenses calottes glaciaires qui recouvraient autrefois l'Amérique du Nord et l’Europe s’avère étonnamment petite. Nous ne le savons pas exactement, mais nous pouvons supposer qu’en moyenne l’épaisseur de cette couche ne dépasse probablement pas 7,5 mètres.

Dépressions lacustres. Un résultat plus évident de l'influence des glaciers, et en particulier des grandes calottes glaciaires, sur le relief fut la formation de grandes et petites dépressions, dont beaucoup se remplirent d'eau et devinrent des lacs. Toute bonne carte à grande échelle du Canada, des États-Unis ou de l'Europe du Nord montrera que la plupart des lacs sont concentrés dans des zones d'anciennes glaciations. Rien qu’en Amérique du Nord, le nombre de lacs se compte par centaines de milliers.

Les dépressions sont créées par un glacier de plusieurs manières. Certains se forment à la suite de l’élimination partielle du substrat rocheux fracturé par le déplacement de la glace. D'autres sont des dépressions dans la surface inégale des dépôts glaciaires. D'autres encore sont des vallées fluviales endiguées par des dépôts glaciaires. (Les Grands Lacs d'Amérique ont cette origine, au moins en partie.) De nombreuses petites dépressions ont été formées par la fonte de blocs de glace allant de plusieurs mètres à des dizaines de kilomètres de diamètre, enfouis sous les sédiments glaciaires. Lorsqu'un tel bloc fond, une dépression se forme dans laquelle coulent les sédiments qui reposaient auparavant sur la glace. Parmi les milliers de lacs du Minnesota, beaucoup sont de cette origine.

Des fluctuations climatiques plus faibles

Climat après 1800 Les mesures de température prises par les agences gouvernementales dans la plupart des pays montrent des changements de température depuis le début du 19e siècle. Dans le très vue générale ces changements sont représentés dans la courbe de la figure 64. Elle indique qu'au cours des cent dernières années, les températures annuelles moyennes ont augmenté de plus d'un demi-degré Celsius, et cette augmentation a été inégale. Elle a touché la majeure partie de la planète, aussi bien sous les tropiques que sous les hautes latitudes, dans les hémisphères nord et sud. Puis, après 1940, une période de refroidissement s’amorce. Les températures ont chuté et, en 1970, elles ont atteint le niveau observé vers 1920. Ainsi, il est établi que les climats de la Terre ne sont pas quelque chose de constant et d'immuable, mais qu'ils sont sujets à des changements importants. Les hivers et les étés chauds qu’a connu l’ouest des États-Unis dans les années 1930 semblent faire partie d’un réchauffement général du climat qui se produisait à grande échelle.

Il n'est pas surprenant que l'enregistrement des fluctuations de la taille des petits glaciers dans les montagnes d'Amérique du Nord et des Alpes présente des similitudes avec la courbe de température (Fig. 64). Des mesures effectuées sur les mêmes glaciers pendant plusieurs années montrent qu'entre fin XIX V. et le milieu du 20e siècle. de nombreux glaciers ont globalement rétréci. Mais à partir de 1950 environ, certains glaciers ont recommencé à croître. Leur régime reflète un changement de tendance, établi par la courbe de température, mais trop peu de temps s'est écoulé pour juger si la direction du développement des glaciers a changé.

Riz. 64. Courbe de fluctuation de la température (moyenne sur des périodes de cinq ans)

Climat au cours des 1000 dernières années. Les mesures de température avec un thermomètre n'ont commencé que peu avant le début du XVIIIe siècle, mais une idée générale des variations de température à grande échelle en Europe, ainsi qu'au Japon, au cours des mille dernières années peut être obtenue par diverses méthodes indirectes. . Diverses données le montrent approximativement du XIe au XIIIe siècle. le climat était plus chaud que jamais depuis lors. C'était la « période viking » - une époque où les étés étaient si chauds et si secs et où les mers du nord étaient si libres de glace flottante que les Norvégiens pouvaient naviguer partout dans de petits bateaux. Ils fondèrent même des colonies dans le sud du Groenland comptant une population de 3 000 habitants ou plus, échangeant des produits agricoles avec l'Europe. Cependant, après environ 1500, le commerce cessa et la communication avec l'Europe fut presque interrompue. Les colonies se retrouvent isolées, et ce au XVIIIe siècle. le navire qui y est arrivé n'a pas retrouvé les descendants des colons de cette colonie autrefois prospère.

Réalisé au 20ème siècle. Les études archéologiques d'une centaine de sépultures dans un cimetière de l'une des colonies ont permis de reconstituer une partie de l'histoire ultérieure de la colonie. Le sol du lieu de sépulture était gelé, comme c'est aujourd'hui le cas dans la plupart des régions arctiques, même s'il est évident qu'il n'était pas gelé au moment de l'enterrement. Les restes appartenaient à des jeunes, ce qui indique une courte espérance de vie, une petite taille qui, combinées à une déformation du squelette et à des dents particulièrement cariées, suggèrent une mauvaise alimentation. Il est probable que ces personnes soient mortes de maladie, de faim et d’autres causes résultant d’une longue et progressive détérioration du climat.

Après la « période Viking » et jusqu'au XVIIème siècle. Une baisse générale des températures a été ressentie dans toute l'Europe. En Norvège et dans les Alpes, les habitants des villages de montagne ont été contraints de battre en retraite face à l'avancée des glaciers. La limite inférieure de la végétation arborée des Alpes a progressivement diminué, les cultures ont cessé de produire et les vignobles des montagnes allemandes ont été abandonnés. Les hivers sont devenus plus longs et plus froids. Quiconque a observé de près les paysages hollandais du XVIIe siècle se souviendra que beaucoup d'entre eux représentent des scènes hivernales de personnes patinant sur des canaux gelés. On ne voit pas ça souvent de nos jours.

Pour résumer, l’histoire du changement climatique au cours des mille dernières années comprend à la fois une première « période viking » qui était plus chaude qu’aujourd’hui, et une période froide ultérieure qui était plus froide qu’aujourd’hui. Le réchauffement du début de ce siècle a marqué la fin de cette période très froide. De manière générale, les données présentées confirment la variabilité climatique.

Les 10 000 dernières années. En Suède, en Finlande et dans d'autres pays du Nord, la végétation est répartie dans des zones clairement définies, principalement déterminées par la température (rappelez-vous la Fig. 35). Le territoire de ces pays est parsemé de dépressions lacustres créées par les grands glaciers du passé, comme décrit ci-dessus. Presque toutes les dépressions ont moins de 15 000 ans et beaucoup ont moins de 10 000 ans (Fig. 63). Certains lacs ont été complètement remplis de sédiments, principalement des restes végétaux sous forme de tourbe, et se sont transformés en marécages. D'autres, bien qu'encore des lacs, se remplissent progressivement de tourbe. Les sédiments comprennent non seulement des tiges et des feuilles de plantes, mais également de grandes quantités de pollen provenant de plantes poussant autour du lac.

Les scientifiques ont supposé qu'en forant dans les dépôts de tourbe qui remplissaient un marécage ou un lac et en identifiant les plantes trouvées dans chaque couche, ils seraient en mesure de reconstituer en détail la succession de végétation qui entourait le lac (Fig. 65). Le changement de composition de la végétation d’une couche à l’autre refléterait le changement climatique amorcé avec la fonte du glacier. Ils s'attendaient à ce que la végétation varie de la toundra dans les horizons inférieurs (représentée par des herbes arctiques et des arbustes poussant près du glacier) à une végétation ligneuse moderne dans la partie supérieure de la section.

Riz. 65. Un marécage occupant une dépression dans les dépôts glaciaires, dans laquelle se dépose chaque année le pollen des plantes poussant dans les environs. Peu à peu, des couches de feuilles mortes, de tiges et d'autres débris végétaux s'y accumulent, formant de la tourbe.

Après avoir réalisé cette expérience, les scientifiques ont découvert et identifié des plantes fossiles (principalement grâce au pollen), mais ont été surpris par le changement de végétation de bas en haut. La végétation est passée de la toundra aux forêts d'épicéas et de sapins, puis aux forêts de bouleaux et de pins et enfin aux forêts de chênes, de hêtres, d'aulnes et de noisetiers, montrant ainsi un réchauffement progressif. Mais plus haut, dans les couches supérieures, ces plantes ont été à nouveau remplacées par le bouleau et le pin, qui poussent principalement ici à l'heure actuelle. Le chêne, le hêtre et le noisetier poussent désormais beaucoup plus au sud. Cependant, la datation au radiocarbone d'une couche contenant du chêne, du hêtre et du noisetier montre que cette couche s'est formée il y a environ 5 000 ans.

Dans ce cas, il est évident que le climat le plus chaud existait il y a environ 5 000 ans (3 000 avant JC). A cette époque, les températures moyennes étaient supérieures aux températures modernes (aux mêmes points) d'environ 1°C. Ensuite, la tendance du changement climatique a changé à l'opposé, le climat est devenu plus humide et le ciel était froid, les chênes entourant le marais sont morts et ont été remplacés par des bouleaux et des pins. Nous disposons ainsi d’une autre preuve fiable des fluctuations climatiques ; Au lieu de se réchauffer progressivement depuis la fonte des glaciers au cours de la grande période glaciaire, le climat est devenu il y a 5 000 ans plus sec et plus chaud qu'il ne l'est aujourd'hui. À cette époque, les glaciers des Alpes et des Montagnes Rocheuses étaient moins nombreux et de plus petite taille. De nombreux glaciers modernes ont commencé à se former il y a moins de 5 000 ans et représentent donc des glaciers « modernes » plutôt que des vestiges de glaciers de la dernière période glaciaire ( Les changements climatiques et la taille des glaciers se produisent continuellement. Le refroidissement et l'augmentation des glaciers se sont produits au XVIIIe - début XIX des siècles (« Petit âge glaciaire »), dans les années 40-60 du 19e siècle. (mineur), réchauffement dans les années 1920-1940, dans les années 1970 (mineur). - Environ. modifier).

Avenir

Les scientifiques qui étudient l’histoire du climat se posent souvent deux questions. Le premier d’entre eux : « Y aura-t-il une nouvelle glaciation ? » et le second : « S’il y en a, alors quand ? Il est plus facile de répondre à la première question. La plupart des scientifiques s'accordent à dire « Oui, probablement », car plusieurs glaciations se sont déjà produites au cours des deux derniers millions d'années et les principales conditions nécessaires à la glaciation sont l'élévation de la masse terrestre, de nombreuses montagnes et la présence d'une vaste calotte glaciaire. au pôle Sud - existent toujours.

La réponse à la deuxième question sera beaucoup moins claire. Les informations dont nous disposons sur les climats ne sont pas encore suffisamment précises pour déterminer s’il existe une tendance claire dans la fréquence des glaciations. Si nous savions qu’un tel modèle existait et pouvions mesurer les intervalles entre les glaciations du passé, nous pourrions alors prédire ce que le climat du futur nous réserve. Peut-être qu’une telle prédiction deviendra possible à l’avenir, mais elle est actuellement impossible.

Littérature

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