Климатичните промени бяха най-ясно изразени в периодично възникващи ледникови епохи, които оказаха значително влияние върху трансформацията на земната повърхност, разположена под тялото на ледника, водните тела и биологичните обекти, открити в зоната на влияние на ледника.
Според най-новите научни данни продължителността на ледниковите епохи на Земята е поне една трета от общото време на нейната еволюция през последните 2,5 милиарда години. И ако вземем предвид дългите начални фази на произхода на заледяването и неговата постепенна деградация, тогава епохите на заледяването ще отнемат почти толкова време, колкото и топлите условия без лед. Последната от ледниковите епохи започва преди почти милион години, през кватернера, и е белязана от обширното разпространение на ледниците - Голямото заледяване на Земята. Северната част на северноамериканския континент, значителна част от Европа и вероятно също Сибир бяха под дебели ледени покривки. В южното полукълбо целият антарктически континент беше под лед, както е сега.
Основните причини за заледяването са:
пространство;
астрономически;
географски.
Космически групи от причини:
промяна в количеството топлина на Земята поради преминаването на Слънчевата система 1 път/186 милиона години през студените зони на Галактиката;
промяна в количеството топлина, получено от Земята поради намаляване на слънчевата активност.
Астрономически групи причини:
смяна на полпозиция;
наклонът на земната ос спрямо равнината на еклиптиката;
промяна в ексцентричността на орбитата на Земята.
Геоложки и географски групи причини:
изменение на климата и количеството въглероден диоксид в атмосферата (увеличаване на въглеродния диоксид - затопляне; намаляване - охлаждане);
промени в посоките на океанските и въздушните течения;
интензивен процес на планинско изграждане.
Условията за проява на заледяване на Земята включват:
снеговалеж под формата на валежи при ниски температури с натрупването му като материал за растеж на ледниците;
отрицателни температури в райони, където няма заледяване;
периоди на интензивен вулканизъм поради огромното количество пепел, отделяна от вулканите, което води до рязко намаляване на потока топлина (слънчеви лъчи) към земната повърхност и причинява глобално понижение на температурите с 1,5-2ºC.
Най-древното заледяване е протерозоя (преди 2300-2000 милиона години) в Южна Африка, Северна Америка и Западна Австралия. В Канада са отложени 12 км седиментни скали, в които се разграничават три дебели слоя от ледников произход.
Установени древни заледявания (фиг. 23):
на границата камбрий-протерозой (преди около 600 милиона години);
Късен ордовик (преди около 400 милиона години);
Пермски и карбонови периоди (преди около 300 милиона години).
Продължителността на ледниковите периоди е от десетки до стотици хиляди години.
Ориз. 23. Геохронологична скала на геоложки епохи и древни заледявания
През периода на максимално разширяване на кватернерното заледяване ледниците покриха над 40 милиона km 2 - около една четвърт от цялата повърхност на континентите. Най-големият в Северното полукълбо беше ледената покривка на Северна Америка, достигаща дебелина от 3,5 km. Цяла Северна Европа беше под ледена покривка с дебелина до 2,5 км. Достигнали най-голямото си развитие преди 250 хиляди години, кватернерните ледници на Северното полукълбо започнаха постепенно да се свиват.
Преди неогенския период цялата Земя е имала равномерен, топъл климат; в района на островите Шпицберген и Земята на Франц Йосиф (според палеоботаническите находки на субтропични растения) по това време е имало субтропици.
Причини за изменението на климата:
образуването на планински вериги (Кордилиери, Андите), които изолират арктическия регион от топли течения и ветрове (планинска височина с 1 km - охлаждане с 6ºС);
създаване на студен микроклимат в арктическия регион;
спиране на топлинния поток в Арктическия регион от топлите екваториални региони.
До края на неогенския период Северна и Южна Америка се свързват, което създава пречки за свободния поток на океанските води, в резултат на което:
екваториалните води обърнаха течението на север;
топлите води на Гълфстрийм, рязко охлаждащи се в северните води, създават парен ефект;
големи количества валежи под формата на дъжд и сняг рязко се увеличиха;
понижаването на температурата с 5-6ºС доведе до заледяване на обширни територии (Северна Америка, Европа);
започва нов период на заледяване, продължаващ около 300 хиляди години (периодичността на ледниците-междуледникови периоди от края на неогена до антропоцена (4 заледявания) е 100 хиляди години).
Заледяването не е продължило през целия кватернер. Има геоложки, палеоботанически и други доказателства, че през това време ледниците са изчезнали напълно най-малко три пъти, отстъпвайки място на междуледникови епохи, когато климатът е бил по-топъл от днешния. Тези топли епохи обаче бяха заменени от застудяване и ледниците се разпространиха отново. В момента Земята е в края на четвъртата епоха на кватернерното заледяване и според геоложките прогнози нашите потомци след няколкостотин до хиляди години отново ще се окажат в условия на ледников период, а не на затопляне.
Кватернерното заледяване на Антарктика се развива по различен път. Възникнал е много милиони години преди ледниците да се появят в Северна Америка и Европа. В допълнение към климатичните условия, това беше улеснено от високия континент, който отдавна съществува тук. За разлика от древните ледени покривки на Северното полукълбо, които изчезнаха и след това се появиха отново, ледената покривка на Антарктида се е променила малко по размер. Максималното заледяване на Антарктида е само един път и половина по-голямо по обем от съвременното и не много по-голямо по площ.
Кулминацията на последния ледников период на Земята беше преди 21-17 хиляди години (фиг. 24), когато обемът на леда се увеличи до приблизително 100 милиона km 3. В Антарктида заледяването по това време обхваща целия континентален шелф. Обемът на леда в ледената покривка очевидно е достигнал 40 милиона km 3, т.е. е приблизително 40% повече от съвременния му обем. Границата на пакетния лед се измести на север с приблизително 10°. В Северното полукълбо преди 20 хиляди години се е образувал гигантски пан-арктически древен леден покрив, обединяващ Евразийския, Гренландския, Лаврентийския и редица по-малки щитове, както и обширни плаващи ледени рафтове. Общият обем на щита надхвърли 50 милиона km3, а нивото на Световния океан спадна с не по-малко от 125 m.
Деградацията на панарктическата покривка започва преди 17 хиляди години с унищожаването на ледените шелфове, които са били част от нея. След това "морските" части на евразийския и северноамериканския ледников покрив, които са загубили стабилност, започват катастрофално да се срутват. Сривът на заледяването се случи само за няколко хиляди години (фиг. 25).
По това време огромни водни маси изтичаха от ръба на ледените покривки, възникваха гигантски преградени езера, а техните пробиви бяха многократно по-големи от днешните. В природата доминират естествените процеси, неизмеримо по-активни от сега. Това доведе до значително обновяване на природната среда, частична промяна в животинския и растителния свят и началото на човешкото господство на Земята.
Последното отстъпление на ледниците, започнало преди повече от 14 хиляди години, остава в човешката памет. Очевидно процесът на топене на ледниците и повишаване на нивото на водата в океана с обширни наводнения на територии е описан в Библията като глобален потоп.
Преди 12 хиляди години започва холоценът - съвременната геоложка ера. Температурата на въздуха в умерените ширини се повишава с 6° в сравнение със студения късен плейстоцен. Заледяването е взело съвременни размери.
В историческата епоха - за около 3 хиляди години - напредването на ледниците е ставало в отделни векове с по-ниски температури на въздуха и повишена влажност и са били наричани малки ледникови епохи. Същите условия се развиха през последните векове на миналата ера и в средата на миналото хилядолетие. Преди около 2,5 хиляди години започва значително охлаждане на климата. Арктическите острови бяха покрити с ледници; в средиземноморските и черноморските страни на прага на новата ера климатът беше по-студен и влажен от сега. В Алпите през 1-во хилядолетие пр.н.е. д. ледниците се преместиха на по-ниски нива, блокираха планинските проходи с лед и унищожиха някои високо разположени села. Тази епоха видя голям напредък на кавказките ледници.
Климатът е бил съвсем различен на границата на 1-во и 2-ро хилядолетие от н.е. По-топлите условия и липсата на лед в северните морета позволиха на северноевропейските моряци да проникнат далеч на север. През 870 г. започва колонизацията на Исландия, където по това време е имало по-малко ледници, отколкото сега.
През 10 век норманите, водени от Ейрик Червения, откриват южния край на огромен остров, чиито брегове са обрасли с гъста трева и високи храсти, те основават тук първата европейска колония и тази земя се нарича Гренландия , или „зелена земя“ (което в никакъв случай не говорим за суровите земи на съвременна Гренландия).
До края на 1-вото хилядолетие планинските ледници в Алпите, Кавказ, Скандинавия и Исландия също са се оттеглили значително.
Климатът отново започва сериозно да се променя през 14 век. Ледниците започнаха да напредват в Гренландия, лятното размразяване на почвата ставаше все по-краткотрайно и до края на века вечната замръзналост беше твърдо установена тук. Ледената покривка на северните морета се увеличава и опитите, направени през следващите векове да се стигне до Гренландия по обичайния маршрут, завършват с неуспех.
От края на 15-ти век напредването на ледниците започва в много планински страни и полярни региони. След сравнително топлия 16 век започват сурови векове, наречени малка ледникова епоха. В южната част на Европа често се повтарят тежки и дълги зими; през 1621 и 1669 г. проливът Босфор замръзва, а през 1709 г. Адриатическо море замръзва по бреговете.
През втората половина на 19 век завършва Малката ледникова епоха и започва относително топла ера, която продължава и до днес.
Ориз. 24. Граници на последното заледяване
 |
Ориз. 25. Схема на образуване и топене на ледници (по профила на Северния ледовит океан - Колски полуостров - Руска платформа)
Последният ледников период е приключил преди 12 000 години. През най-тежкия период заледяването заплашваше човека с изчезване. Въпреки това, след като ледникът изчезна, той не само оцеля, но и създаде цивилизация.
Ледниците в историята на Земята
Последната ледникова ера в историята на Земята е кайнозойската. Започва преди 65 милиона години и продължава до днес. Съвременният човек е късметлия: той живее в междуледников период, един от най-топлите периоди в живота на планетата. Най-тежката ледникова ера - късният протерозой - е далеч назад.
Въпреки глобалното затопляне учените прогнозират настъпването на нов ледников период. И ако истинската ще дойде едва след хилядолетия, то Малката ледникова епоха, която ще намали годишните температури с 2-3 градуса, може да настъпи съвсем скоро.
Ледникът се превърнал в истинско изпитание за човека, принуждавайки го да изобретява средства за своето оцеляване.
Последна ледникова епоха
Заледяването на Вюрм или Висла започва преди приблизително 110 000 години и завършва през десетото хилядолетие пр.н.е. Пикът на студеното време се е случил преди 26-20 хиляди години, последният етап от каменната ера, когато ледникът е бил най-голям.
Малки ледникови епохи
Дори след като ледниците се стопиха, историята познава периоди на забележимо охлаждане и затопляне. Или по друг начин - климатични песимумиИ оптимуми. Песимумите понякога се наричат малки ледникови епохи. През XIV-XIX в. например започва Малката ледникова епоха, а по време на Великото преселение на народите има ранносредновековен песимум.
Храна за лов и месо
Има мнение, според което предшественикът на човека е бил по-скоро чистач, тъй като не е могъл спонтанно да заеме по-висока екологична ниша. И всички известни инструменти са били използвани за нарязване на останките на животни, взети от хищници. Въпреки това, въпросът кога и защо хората са започнали да ловуват все още е въпрос на дебат.
Във всеки случай, благодарение на лова и месната храна, древният човек получи голям запас от енергия, което му позволи да издържи по-добре на студа. Кожите на убитите животни са били използвани като дрехи, обувки и стени на дома, което е увеличило шансовете за оцеляване в суровия климат.
Изправено ходене
Изправеното ходене се появи преди милиони години и ролята му беше много по-важна, отколкото в живота на съвременния офис служител. След като освободи ръцете си, човек може да се занимава с интензивно жилищно строителство, производство на облекло, обработка на инструменти, производство и опазване на огън. Правостоящите предци се движели свободно на открито и животът им вече не зависел от събирането на плодовете на тропическите дървета. Още преди милиони години те са се придвижвали свободно на дълги разстояния и са получавали храна в речните канали.
Изправеното ходене изигра коварна роля, но все пак се превърна в по-скоро предимство. Да, самият човек дойде в студените райони и се адаптира към живота в тях, но в същото време можеше да намери както изкуствени, така и естествени убежища от ледника.
огън
Огънят в живота на древния човек първоначално е бил неприятна изненада, а не благословия. Въпреки това човешкият прародител първо се е научил да го „гаси“ и едва по-късно да го използва за собствените си цели. Следи от използването на огън са открити в обекти, които са на 1,5 милиона години. Това даде възможност да се подобри храненето чрез приготвяне на протеинови храни, както и да останете активни през нощта. Това допълнително увеличи времето за създаване на условия за оцеляване.
Климат
Кайнозойската ледникова епоха не е била непрекъснато заледяване. На всеки 40 хиляди години предците на хората имаха право на „отдих“ - временно размразяване. По това време ледникът се оттегля и климатът става по-мек. По време на периоди на суров климат естествените убежища са били пещери или региони, богати на флора и фауна. Например южната част на Франция и Иберийският полуостров са били дом на много ранни култури.
Персийският залив преди 20 000 години е бил речна долина, богата на гори и тревиста растителност, истински „допотопен“ пейзаж. Тук течаха широки реки, един път и половина по-големи от Тигър и Ефрат. В определени периоди Сахара се превръща във влажна савана. За последен път това се е случило преди 9000 години. Това може да се потвърди от скални рисунки, които изобразяват изобилие от животни.
Фауна
Огромни ледникови бозайници, като бизон, вълнест носорог и мамут, се превърнаха във важен и уникален източник на храна за древните хора. Ловът на такива големи животни изисква много координация и значително сближава хората. Ефективността на „работата в екип” се е доказала повече от веднъж в изграждането на паркинги и производството на облекло. Елените и дивите коне се радваха на не по-малка „почит“ сред древните хора.
Език и комуникация
Езикът е може би основният лайфхак на древния човек. Благодарение на речта са запазени и предавани от поколение на поколение важни технологии за обработка на инструменти, правене и поддържане на огън, както и различни човешки адаптации за ежедневно оцеляване. Може би подробностите за лова на големи животни и посоките на миграцията са били обсъждани на езика на палеолита.
Allörd затопляне
Учените все още спорят дали изчезването на мамути и други ледникови животни е дело на човека или е причинено от естествени причини - затоплянето на Алерд и изчезването на хранителни растения. В резултат на унищожаването на голям брой животински видове хората в тежки условия са изправени пред смърт от липса на храна. Известни са случаи на смърт на цели култури едновременно с изчезването на мамути (например културата Кловис в Северна Америка). Въпреки това затоплянето се превърна във важен фактор за миграцията на хора към региони, чийто климат стана подходящ за появата на селското стопанство.
Много от нас вярват, че ледниковият период е приключил отдавна и от него не са останали следи. Но геолозите казват, че едва наближаваме края на ледниковия период. А хората от Гренландия все още живеят в ледниковия период.
Преди около 25 хиляди години народите, населявали централната част на Северна Америка, са виждали лед и сняг през цялата година. Огромна стена от лед се простираше от Тихия до Атлантическия океан и на север до полюса. Това беше през последните етапи на ледниковия период, когато цяла Канада, по-голямата част от Съединените щати и северозападна Европа бяха покрити със слой лед с дебелина повече от един километър.
Но това не означава, че винаги е било много студено. В северната част на САЩ температурите бяха само с 5 градуса по-ниски от днешните. Студените летни месеци предизвикаха ледников период. По това време топлината не беше достатъчна, за да разтопи леда и снега. Тя се натрупва и в крайна сметка покрива цялата северна част на тези области.
Ледниковият период се състоеше от четири етапа. В началото на всяка от тях се е образувал лед, движещ се на юг, след което се е стопил и се е оттеглил към Северния полюс. Смята се, че това се е случило четири пъти. Студените периоди се наричат „заледяване“, топлите периоди се наричат „междуледникови“ периоди. Смята се, че първият етап в Северна Америка е започнал преди около два милиона години, вторият преди около 1 250 000 години, третият преди около 500 000 години и последният преди около 100 000 години.
Скоростта на топене на леда през последния етап от ледниковата епоха е била различна в различните райони. Например в района, където се намира съвременният щат Уисконсин в САЩ, топенето на ледовете е започнало преди около 40 000 години. Ледът, който покриваше района на Нова Англия в Съединените щати, изчезна преди около 28 000 години. А територията на съвременния щат Минесота е била освободена от лед само преди 15 000 години!
В Европа Германия се освободи от лед преди 17 000 години, а Швеция само преди 13 000 години.
Защо ледниците съществуват и днес?
Огромната маса лед, която започна ледниковата епоха в Северна Америка, беше наречена „континентален ледник“: в самия център дебелината му достигна 4,5 км. Този ледник може да се е формирал и топил четири пъти през цялата ледникова епоха.
Ледникът, който покриваше други части на света, не се стопи на някои места! Например огромният остров Гренландия все още е покрит от континентален ледник, с изключение на тясна крайбрежна ивица. В средната си част ледникът понякога достига дебелина над три километра. Антарктида също е покрита от обширен континентален ледник, с лед на някои места с дебелина до 4 километра!
Следователно причината, поради която има ледници в някои райони на земното кълбо, е, че те не са се топили от ледниковата епоха. Но по-голямата част от откритите днес ледници са се образували наскоро. Разположени са предимно в планински долини.
Те произхождат от широки полегати амфитеатрално оформени долини. Снегът попада тук от склоновете в резултат на свлачища и лавини. Такъв сняг не се топи през лятото, всяка година става по-дълбок. Постепенно налягането отгоре, известно размразяване и повторно замръзване премахват въздуха от дъното на тази снежна маса, превръщайки я в твърд лед. Ударът на тежестта на цялата маса от лед и сняг компресира цялата маса и я кара да се движи надолу по долината. Този движещ се леден език е планински ледник.
В Европа са известни повече от 1200 такива ледника в Алпите! Те също съществуват в Пиренеите, Карпатите, Кавказ и в планините на Южна Азия. В Южна Аляска има десетки хиляди подобни ледници, дълги около 50 до 100 км!
Последният ледников период доведе до появата на вълнестия мамут и огромното увеличение на площта на ледниците. Но това беше само едно от многото, които охладиха Земята през нейната 4,5 милиарда години история.
И така, колко често планетата преживява ледникови епохи и кога да очакваме следващата?
Основни периоди на заледяване в историята на планетата
Отговорът на първия въпрос зависи от това дали говорите за големи заледявания или малки, които се случват през тези дълги периоди. През цялата история Земята е преживяла пет големи периода на заледяване, някои от които са продължили стотици милиони години. Всъщност дори сега Земята преживява голям период на заледяване и това обяснява защо има полярни ледени шапки.
Петте основни ледникови епохи са хуронското (преди 2,4–2,1 милиарда години), криогенното заледяване (преди 720–635 милиона години), андско-сахарското заледяване (преди 450–420 милиона години) и късното палеозойско заледяване (335 – преди 260 милиона години) и кватернер (преди 2,7 милиона години до днес). 
Тези големи периоди на заледяване могат да се редуват между по-малки ледникови епохи и топли периоди (интерглациали). В началото на кватернерното заледяване (преди 2,7-1 милиона години) тези студени ледникови периоди се случват на всеки 41 хиляди години. Въпреки това, значителни ледникови периоди са се случвали по-рядко през последните 800 000 години - приблизително на всеки 100 000 години.
Как работи цикълът от 100 000 години?
Ледените покривки растат около 90 хиляди години и след това започват да се топят през 10-хилядогодишния топъл период. След това процесът се повтаря.
Като се има предвид, че последният ледников период е приключил преди около 11 700 години, може би е време да започне друг?
Учените смятат, че в момента би трябвало да преживяваме друга ледникова епоха. Има обаче два фактора, свързани с орбитата на Земята, които влияят върху формирането на топли и студени периоди. Имайки предвид също колко въглероден диоксид отделяме в атмосферата, следващата ледникова епоха няма да започне най-малко 100 000 години.
Какво причинява ледников период?
Хипотезата, изложена от сръбския астроном Милутин Миланкович, обяснява защо на Земята съществуват цикли от ледникови и междуледникови периоди.
Когато една планета обикаля около Слънцето, количеството светлина, което получава от него, се влияе от три фактора: нейния наклон (който варира от 24,5 до 22,1 градуса при 41 000-годишен цикъл), нейният ексцентричност (промяната във формата на нейната орбита около Слънцето, което варира от близък кръг до овална форма) и неговото колебание (едно пълно колебание се случва на всеки 19-23 хиляди години).
През 1976 г. забележителна статия в списание Science представя доказателства, че тези три орбитални параметъра обясняват ледниковите цикли на планетата.
Теорията на Миланкович е, че орбиталните цикли са предвидими и много последователни в историята на планетата. Ако Земята преживява ледников период, тя ще бъде покрита с повече или по-малко лед, в зависимост от тези орбитални цикли. Но ако Земята е твърде топла, няма да настъпи промяна, поне по отношение на нарастващите количества лед.
Какво може да повлияе на затоплянето на планетата?
Първият газ, който идва на ум, е въглеродният диоксид. През последните 800 хиляди години нивата на въглероден диоксид варират от 170 до 280 части на милион (което означава, че от 1 милион въздушни молекули 280 са молекули въглероден диоксид). Привидно незначителната разлика от 100 части на милион води до ледникови и междуледникови периоди. Но нивата на въглероден диоксид днес са значително по-високи, отколкото в минали периоди на колебания. През май 2016 г. нивата на въглероден диоксид над Антарктика достигнаха 400 части на милион.
Земята се е затопляла толкова много преди. Например по времето на динозаврите температурата на въздуха е била дори по-висока, отколкото е сега. Но проблемът е, че в съвременния свят той нараства с рекордни темпове, защото сме отделили твърде много въглероден диоксид в атмосферата за кратко време. Освен това, като се има предвид, че нивото на емисиите в момента не намалява, можем да заключим, че ситуацията е малко вероятно да се промени в близко бъдеще.
Последици от затопляне
Затоплянето, причинено от този въглероден диоксид, ще има големи последствия, защото дори малко увеличение на средната температура на Земята може да доведе до драматични промени. Например, Земята е била средно само с 5 градуса по Целзий по-студена през последната ледникова епоха, отколкото е днес, но това доведе до значителна промяна в регионалните температури, изчезването на огромни части от флората и фауната и появата на нови видове .
Ако глобалното затопляне доведе до топенето на всички ледени покривки на Гренландия и Антарктида, морските нива ще се повишат с 60 метра в сравнение с днешните нива.
Какво причинява големи ледникови периоди?
Факторите, причинили дълги периоди на заледяване, като кватернера, не са толкова добре разбрани от учените. Но една идея е, че масивният спад на нивата на въглероден диоксид може да доведе до по-ниски температури. 
Например, според хипотезата за издигане и изветряне, когато тектониката на плочите причинява растеж на планински вериги, на повърхността се появява нова открита скала. Лесно изветрява и се разпада, когато попадне в океаните. Морските организми използват тези скали, за да създадат черупките си. С течение на времето камъните и черупките отнемат въглероден диоксид от атмосферата и нивото му спада значително, което води до период на заледяване.
Най-старите ледникови отлагания, известни днес, са на около 2,3 милиарда години, което съответства на долната протерозойска геохронологична скала.
Те са представени от фосилизирани мафични морени от формацията Gowganda в югоизточния Канадски щит. Наличието в тях на типични желязовидни и капковидни валуни с изгладени елементи, както и наличието върху корито, покрито със щриховка, показва техния ледников произход. Ако основната морена в англоезичната литература се обозначава с термина до, тогава по-древни ледникови отлагания, които са преминали етапа литификация(петрификация), обикновено нар тилити. Седиментите от формациите на езерото Брус и Рамзи, също от долна протерозойска възраст и развити върху Канадския щит, също имат вид на тилити. Този мощен и сложен комплекс от редуващи се ледникови и междуледникови отлагания условно се отнася към една ледникова ера, наречена хуронска.
Отлаганията от серията Bijawar в Индия, серията Transvaal и Witwatersrand в Южна Африка и серията Whitewater в Австралия са свързани с хуронските тилити. Следователно има основание да се говори за планетарен мащаб на долното протерозойско заледяване.
С по-нататъшното си развитие Земята е преживяла няколко еднакво големи ледникови епохи и колкото по-близо до съвремието са се случили, толкова по-голямо количество данни имаме за техните характеристики. След хуронската епоха следват гнайс (преди около 950 милиона години), стурт (преди 700, може би 800 милиона години), варяг или, според други автори, венд, лапландия (преди 680-650 милиона години), след това ордовик. разграничени (преди 450-430 милиона години) и накрая най-широко известните къснопалеозойски гондвански (преди 330-250 милиона години) ледникови епохи. Донякъде встрани от този списък е късният кайнозойски ледников етап, започнал преди 20-25 милиона години с появата на антарктическия леден щит и, строго погледнато, продължава и до днес.
Според съветския геолог Н. М. Чумаков следи от вендското (лапландско) заледяване са открити в Африка, Казахстан, Китай и Европа. Например, в басейна на средния и горния Днепър, сондажни кладенци разкриха слоеве от тилити с дебелина няколко метра, датиращи от това време. Въз основа на посоката на движение на леда, реконструирана за вендската епоха, може да се предположи, че центърът на европейския леден щит по това време се е намирал някъде в района на Балтийския щит.
Ледниковият период на Гондвана привлича вниманието на специалистите от почти век. В края на миналия век геолозите откриха в Южна Африка, близо до бурското селище Neutgedacht, в басейна на реката. Ваал, добре дефинирани ледникови настилки със следи от засенчване по повърхността на леко изпъкнали „овнешки чела“, съставени от докамбрийски скали. Това беше време на борба между теорията за дрейфа и теорията за листовото заледяване и основното внимание на изследователите беше насочено не към възрастта, а към признаците на ледниковия произход на тези образувания. Ледените белези на Neutgedacht, „къдрави скали“ и „овнешки чела“ бяха толкова добре дефинирани, че А. Уолъс, известен съмишленик на Чарлз Дарвин, който ги изучава през 1880 г., ги смяташе за принадлежащи към последния лед възраст.
Малко по-късно е установена късната палеозойска епоха на заледяване. Бяха открити ледникови отлагания под въглеродни шисти с растителни останки от периода на карбон и перм. В геоложката литература тази последователност се нарича серия Двайка. В началото на този век известният немски специалист по съвременното и древно заледяване на Алпите А. Пенк, който лично се убеди в удивителното сходство на тези отлагания с младите алпийски морени, успя да убеди много от колегите си в това. Между другото, именно Пенком предложи термина „тилит“.
Пермокарбонови ледникови отлагания са открити на всички континенти на южното полукълбо. Това са тилитите Талчир, открити в Индия през 1859 г., Итараре в Южна Америка, Кутунг и Камиларон в Австралия. Следи от заледяването на Гондвана са открити и на шестия континент, в Трансантарктическите планини и планините Елсуърт. Следите от синхронно заледяване във всички тези територии (с изключение на неизследваната тогава Антарктида) послужиха като аргумент за изключителния немски учен А. Вегенер при излагането на хипотезата за дрейфа на континентите (1912-1915). Неговите доста малко предшественици изтъкнаха сходството на очертанията на западния бряг на Африка и източния бряг на Южна Америка, които приличат на части от едно цяло, сякаш разкъсани на две и отдалечени една от друга.
Сходството на къснопалеозойската флора и фауна на тези континенти и сходството на тяхната геоложка структура са многократно изтъквани. Но именно идеята за едновременното и вероятно единично заледяване на всички континенти на южното полукълбо принуди Вегенер да представи концепцията за Пангея - голям протоконтинент, който се раздели на части, които след това започнаха да плават по земното кълбо.
Според съвременните представи южната част на Пангея, наречена Гондвана, се е разделила преди около 150-130 милиона години, през периода Юра и ранната Креда. Съвременната теория за глобалната тектоника на плочите, израснала от предположението на А. Вегенер, ни позволява успешно да обясним всички известни факти за къснопалеозойското заледяване на Земята. Вероятно Южният полюс по това време е бил близо до средата на Гондвана и значителна част от него е била покрита с огромна ледена черупка. Подробни фациесни и текстурни изследвания на тилитите предполагат, че зоната му на хранене е била в Източна Антарктика и вероятно някъде в района на Мадагаскар. Установено е, по-специално, че когато се комбинират контурите на Африка и Южна Америка, посоката на ледниковите ивици на двата континента съвпада. Заедно с други литоложки материали това показва движението на леда от Гондвана от Африка към Южна Америка. Някои други големи ледникови потоци, съществували през тази ледникова ера, също са възстановени.
Заледяването на Гондвана завършва през пермския период, когато протоконтинентът все още запазва своята цялост. Това може да се дължи на миграцията на Южния полюс към Тихия океан. Впоследствие глобалните температури продължиха постепенно да се повишават.
Периодите триас, юра и креда от геоложката история на Земята се характеризират с доста равномерни и топли климатични условия в по-голямата част от планетата. Но през втората половина на кайнозоя, преди около 20-25 милиона години, ледът отново започва бавното си придвижване към Южния полюс. По това време Антарктида е заемала позиция, близка до съвременната. Движението на фрагментите на Гондвана доведе до факта, че в близост до южния полярен континент не останаха значителни площи земя. В резултат на това, според американския геолог Дж. Кенет, в океана около Антарктида възниква студено циркумполярно течение, което допълнително допринася за изолацията на този континент и влошаването на неговите климатични условия. В близост до южния полюс на планетата започна да се натрупва лед от най-древното заледяване на Земята, оцеляло до днес.
В Северното полукълбо първите признаци на късното кайнозойско заледяване според различни експерти са на възраст между 5 и 3 милиона години. Невъзможно е да се говори за някакви забележими промени в положението на континентите за толкова кратък период от време по геоложки стандарти. Следователно причината за новия ледников период трябва да се търси в глобалното преструктуриране на енергийния баланс и климата на планетата.
Класическият регион, който от десетилетия се използва за изучаване на историята на ледниковите периоди на Европа и цялото Северно полукълбо, са Алпите. Близостта до Атлантическия океан и Средиземно море осигури добро снабдяване с влага за алпийските ледници и те чувствително реагираха на изменението на климата чрез рязко увеличаване на обема си. В началото на 20в. А. Пенк, след като изучава геоморфологичния строеж на алпийските подножия, стига до извода, че в близкото геоложко минало Алпите са имали четири големи ледникови епохи. На тези заледявания са дадени следните имена (от най-старите към най-младите): Günz, Mindel, Riss и Würm. Абсолютната им възраст дълго време оставаше неясна.
Горе-долу по същото време от различни източници започна да пристига информация, че равнинните територии на Европа многократно са преживели настъпването на леда. Тъй като материалът за действителната позиция се натрупва полиглациализъм(концепцията за множество заледявания) става все по-силна. До 60-те години. век схемата на четворното заледяване на европейските равнини, близка до алпийската схема на А. Пенк и неговия съавтор Е. Брюкнер, получи широко признание у нас и в чужбина.
Естествено най-добре проучени се оказват отлаганията на последния ледников слой, сравним с Вюрмското заледяване на Алпите. В СССР се нарича Валдай, в Централна Европа - Висла, в Англия - Девенс, в САЩ - Уисконсин. Валдайското заледяване е предшествано от междуледников период, чиито климатични параметри са близки до съвременните условия или малко по-благоприятни. Въз основа на името на референтния размер, в който са открити отлаганията на този интерглациал (с. Микулино, Смоленска област) в СССР, той се нарича Микулински. Според алпийската схема този период от време се нарича междуледников период Riess-Würm.
Преди началото на Микулинската междуледникова епоха Руската равнина е била покрита с лед от Московското заледяване, което от своя страна е предшествано от Рославското междуледниково време. Следващата стъпка надолу беше заледяването на Днепър. Счита се за най-големият по размери и традиционно се свързва с рисийската ледникова епоха на Алпите. Преди Днепърската ледникова епоха топлите и влажни условия на междуледниковия Лихвин са съществували в Европа и Америка. Отлаганията от епохата на Лихвин са подложени от доста слабо запазени седименти от заледяването на Ока (Миндел в алпийската схема). Топлото време на Дук се счита от някои изследователи вече не за междуледникова, а за предледникова ера. Но през последните 10-15 години се появяват все повече съобщения за нови, по-древни ледникови отлагания, открити в различни точки на Северното полукълбо.
Синхронизирането и свързването на етапите от развитието на природата, реконструирани по различни изходни данни и в различни географски точки на земното кълбо, е много сериозен проблем.
Малцина изследователи днес се съмняват в факта на естественото редуване на ледникови и междуледникови епохи в миналото. Но причините за това редуване все още не са напълно изяснени. Решаването на този проблем е затруднено преди всичко от липсата на строго надеждни данни за ритъма на природните събития: стратиграфският мащаб на ледниковия период предизвиква голям брой критични коментари и досега няма надеждно проверена версия от него.
Само историята на последния ледниково-междуледников цикъл, започнал след разграждането на леда на заледяването на Рис, може да се счита за относително надеждно установена.
Възрастта на ледниковия период на Рис се оценява на 250-150 хиляди години. Междуледниковият период Микулин (Riess-Würm), който последва, достигна своя оптимум преди около 100 хиляди години. Преди около 80-70 хиляди години е регистрирано рязко влошаване на климатичните условия по целия свят, което бележи прехода към ледниковия цикъл на Würm. През този период широколистните гори деградират в Евразия и Северна Америка, отстъпвайки място на пейзажа на студената степ и горската степ, и настъпва бърза промяна на фаунистични комплекси: водещо място в тях заемат студоустойчивите видове - мамут, космат носорог, гигантски елен, арктическа лисица, леминг. На високи географски ширини старите ледени шапки увеличават обема си и растат нови. Водата, необходима за образуването им, се оттича от океана. Съответно нивото му започва да намалява, което се записва по стълбата на морските тераси на сега наводнените зони на шелфа и на островите на тропическата зона. Охлаждането на океанските води се отразява в преструктурирането на комплексите от морски микроорганизми - те например измират фораминифера Globorotalia menardii flexuosa. Въпросът колко далеч е напреднал континенталният лед по това време остава спорен.
Между 50 и 25 хиляди години естествената ситуация на планетата отново се подобри донякъде - започна сравнително топлия среден вюрмски интервал. И. И. Краснов, А. И. Москвитин, Л. Р. Серебряни, А. В. Раукас и някои други съветски изследователи, въпреки че детайлите на тяхната конструкция се различават значително един от друг, те все още са склонни да сравняват този период от време с независим междуледник.
Този подход обаче се противопоставя на данните на В.П. , следователно, не виждат основания за идентифициране на средната вюрмска междуледникова епоха. От тяхна гледна точка, ранният и среден Wurm съответства на удължен във времето период на преход от междуледниковия Mikulino към Valdai (късен Wurm) заледяване.
По всяка вероятност този спорен въпрос ще бъде разрешен в близко бъдеще благодарение на нарастващото използване на радиовъглеродни методи за датиране.
Преди около 25 хиляди години (според някои учени, малко по-рано) започва последното континентално заледяване на Северното полукълбо. Според А. А. Величко това е времето на най-тежките климатични условия през цялата ледникова епоха. Интересен парадокс: най-студеният климатичен цикъл, топлинният минимум на късния кайнозой, беше придружен от най-малката площ на заледяване. Освен това това заледяване беше много краткотрайно: след като достигна максималните граници на разпространението си преди 20-17 хиляди години, то изчезна след 10 хиляди години. По-точно, според данните, обобщени от френския учен П. Белер, последните фрагменти от европейската ледена покривка са се разпаднали в Скандинавия преди 8-9 хиляди години, а американската ледникова покривка се е разтопила напълно едва преди около 6 хиляди години.
Особеният характер на последното континентално заледяване се определя от нищо повече от изключително студени климатични условия. Според данните от палеофлористичния анализ, обобщени от холандския изследовател Ван дер Хамен и съавторите, средните юлски температури в Европа (Холандия) по това време не надвишават 5°C. Средните годишни температури в умерените ширини са намалели с около 10°C в сравнение със съвременните условия.
Колкото и да е странно, прекомерният студ предотврати развитието на заледяване. Първо, това увеличи твърдостта на леда и следователно затрудни разпространението му. Второ, и това е най-важното, студът оковава повърхността на океаните, образувайки върху тях ледена покривка, която се спуска от полюса почти до субтропиците. Според А. А. Величко в Северното полукълбо площта му е повече от 2 пъти по-голяма от площта на съвременния морски лед. В резултат на това изпарението от повърхността на Световния океан и съответно влагоснабдяването на ледниците на сушата рязко намаля. В същото време се увеличи отражателната способност на планетата като цяло, което допълнително допринесе за нейното охлаждане.
Европейската ледена покривка имаше особено лоша диета. Заледяването на Америка, която получаваше своята храна от незамръзналите части на Тихия и Атлантическия океан, беше в много по-благоприятни условия. Това беше причината за значително по-голямата му площ. В Европа ледниците от тази епоха достигат 52° с.ш. ширина, докато на американския континент те се спускаха на 12° на юг.
Анализът на историята на късно-кайнозойските заледявания на северното полукълбо на Земята позволи на специалистите да направят две важни заключения:
1. Ледникови периоди са се случвали много пъти в близкото геоложко минало. През последните 1,5-2 милиона години Земята е претърпяла най-малко 6-8 големи заледявания. Това показва ритмичния характер на климатичните колебания в миналото.
2. Наред с ритмичните и осцилаторни изменения на климата ясно се забелязва тенденция към насочено охлаждане. С други думи, всяко следващо междуледниково време се оказва по-хладно от предишното, а ледниковите епохи стават по-тежки.
Тези заключения се отнасят само до естествените модели и не отчитат значителното антропогенно въздействие върху околната среда.
Естествено възниква въпросът какви перспективи обещава подобно развитие на събитията за човечеството. Механичната екстраполация на кривата на природните процеси в бъдещето ни кара да очакваме началото на нов ледников период през следващите няколко хиляди години. Възможно е такъв съзнателно опростен подход към прогнозирането да се окаже правилен. Всъщност ритъмът на климатичните колебания става все по-кратък и съвременната междуледникова ера скоро трябва да приключи. Това се потвърждава и от факта, че климатичният оптимум (най-благоприятните климатични условия) на следледниковия период отдавна е преминал. В Европа оптималните природни условия са възникнали преди 5-6 хиляди години, в Азия, според съветския палеогеограф Н. А. Хотински, още по-рано. На пръв поглед има всички основания да се смята, че климатичната крива се спуска към ново заледяване.
Това обаче далеч не е толкова просто. За да се съди сериозно за бъдещото състояние на природата, не е достатъчно да се познават основните етапи от нейното развитие в миналото. Необходимо е да се открие механизмът, който определя редуването и промяната на тези етапи. Самата крива на изменение на температурата не може да служи като аргумент в случая. Къде е гаранцията, че от утре спиралата няма да започне да се развива в обратна посока? И като цяло можем ли да сме сигурни, че редуването на заледявания и междуледникови периоди отразява някакъв единен модел на естествено развитие? Може би всяко заледяване поотделно е имало своя независима причина и следователно няма никаква основа за екстраполиране на обобщаващата крива в бъдещето... Това предположение изглежда малко вероятно, но също трябва да се има предвид.
Въпросът за причините за заледяванията възниква почти едновременно със самата ледникова теория. Но ако фактическата и емпиричната част на това направление на науката постигна огромен напредък през последните 100 години, тогава теоретичното разбиране на получените резултати, за съжаление, отиде главно в посока на количествено добавяне на идеи, които обясняват това развитие на природата. Следователно в момента няма общоприета научна теория за този процес. Съответно, няма единна гледна точка относно принципите на съставяне на дългосрочна географска прогноза. В научната литература могат да се намерят няколко описания на хипотетични механизми, които определят хода на глобалните климатични колебания. С натрупването на нов материал за ледниковото минало на Земята значителна част от предположенията за причините за заледяванията се отхвърлят и остават само най-приемливите варианти. Вероятно крайното решение на проблема трябва да се търси сред тях. Палеогеографските и палеоглациологичните изследвания, макар и да не дават пряк отговор на интересуващите ни въпроси, все пак служат като практически единственият ключ към разбирането на природните процеси в световен мащаб. Това е тяхното трайно научно значение.
