НОВИЙ ЛЬОДОВИКОВИЙ ПЕРІОД – УЖЕ ЧЕКАЄМО

Льодовикові епохи наступали на Землі неодноразово – це закономірний циклічний процес. Сліди найдавнішого – гуронійського зледеніння – датуються 2,5 мільярдів років тому, коли навіть ще не існувало багатоклітинних організмів. У пізньому протерозої – близько 850 мільйонів років тому – наступив наймасштабніший і найтриваліший льодовиковий період в історії нашої планети, який називається криоґеній. Він тривав більше 220-и мільйонів років. У той час, Земля цілковито – від полюсів і до екватора – була скована льодом і нагадувала сучасний супутник Юпітера – Європу. Гіпотеза про криоґенійське зледеніння була висунута у 1992 році Джозефом Лінном Кіршвінком і отримала назву “Земля – сніжка” (Snowball Earth). Гіпотеза ґрунтується на тому, що типові льодовикові відклади віднайдені в тропічних та екваторіальних районах древніх континентів. Це підтверджується палеомагнітними дослідженнями, зокрема, більшість із континентальних відкладів криогенію виникли в межах широт у 10 градусів, тобто у безпосередній близькості до екватора. Проте, більшість науковців доволі скептично ставляться до цієї гіпотези, аргументуючи тим, що магнітні полюси планети щороку зміщуються і не відповідають географічним, тому у криоґенії материки могли бути зміщені до південного полюсу, а магнітні полюси розташовувались близько до екватора. Саме тому палеомагнітні дані показують льодовикові відклади на екваторі, хоча насправді вони виникли біля південного географічного полюсу. Та як би там не було, але сліди двохсотмільйонолітнього зледеніння залишається фактом. З того далекого часу відбулась ще низка глобальних льодовикових періодів.

У чому ж причина періодичного виникнення загального планетарного охолодження клімату?

На цю тему існує дуже велика кількість думок і гіпотез, проте жодна з них не здатна цілком пояснити явище наступу льодовиків. Деякі з них суперечать одна іншій, а декотрі непогано доповнюють одна одну. Найбільш реалістичними причинами зледенінь виглядають циклічність активності Сонця та цикли зміни орбіти Землі, хоча до причин також відносять і падіння астероїдів, і вулканічну діяльність на Землі, і проходження Сонячної системи через пилову галактичну хмару, і ще багато-багато інших. Зрештою, на нашій сусідній планеті – Марсі, також триває льодовиковий період, льодами сковані супутники Сатурна і Юпітера, але ці планети знаходяться на значній віддалі від Сонця…

Найбільш цікавою і ґрунтовною є гіпотеза сербського інженера і математика Мілутина Міланковича, який відкрив циклічність зміни орбіти Землі. Ця гіпотеза одержала назву Циклів Міланковича. Вона включає у себе три основні поняття: прецесії, нутації та ексцентриситету. Прецесія – це процес повороту земної осі, який повторюється приблизно кожні 25765 років, в результаті чого відбувається зміна кількості сонячного тепла, що потрапляє на планету у північній та південній півкулях впродовж року. Нутація – це процес зміни кута між віссю власного обертання та віссю, довкола якої відбувається обертання. Максимальне відхилення осі Землі складає 24,5 градусів, а мінімальне – 22,1. Період зміни кута триває приблизно 41 тисячу років. Ексцентриситет – це відхилення орбіти Землі від колової. Земна орбіта має еліптичну форму, але ця форма не стала і змінюється із періодом приблизно 93 тисячі років таким чином, що Земля, підчас полярної ночі на одному із полюсів, віддаляється на значну відстань від сонця. Це спричинює серйозне сезонне охолодження однієї із півкуль планети, що призводить до зледенінь.

За останній мільйон років у північній півкулі відбулося 10 льодовикових періодів, кожен з яких повторювався із періодичністю у 100 тисяч років, таким чином, співпадаючи із максимальним ексцентриситетом орбіти Землі. Проте початок льодовикового періоду не пояснюється лише відхиленням орбіти, у цей момент відбувається накладання і мінімального значення нутації, і прецесійний поворот осі. Цикли Міланковича не можуть цілковито пояснити виникнення льодовикових періодів, адже зледеніння повторюються лише останній мільйон років, а до цього клімат був куди теплішим. За останні 65 мільйонів років на Землі відбулось значне похолодання. Якщо у палеогені і еоцені середньорічна планетарна температура складала 12-13 градусів, то нині – це лише 0 (нуль)! А в періоди зледенінь – мінус 8 градусів. Зрозуміло, що, окрім циклів Міланковича, причини зледенінь треба шукати на самій Землі.

З початком кайнозойської геологічної ери розпочалось альпійське горотворення, яке охопило усю Євразію – від Британії до М’янми. У ранньому еоцені (50-57 млн. років тому), коли середньорічні температури на Землі складали 12-13 градусів, на більшій території Європи та Азії плескалось мілке море – Тетіс. Проте, уже до кінця цього періоду воно почало відступати за рахунок підняття гірських систем Атласу, Альп, Карпат, Кавказу, Паміру, Гімалаїв та низки дрібніших. В результаті підйому суші було перекрито теплі течії, які сполучали Атлантику, Північний та Індійський океани, що дало початок поступовому охолодженню клімату. У міру того як “росли” гори – відступав океан. У пізньому міоцені (2 млн. років тому) ще існували протоки між Чорним морем, Атлантичним, Північним та Індійським океанами, але у недовгому часі вони цілком зникли, а уже через мільйон років розпочався цикл льодовикових періодів, який, до слова триває і зараз.

Що нас чекає у майбутньому?

Буріння льодовиків Антарктиди і Ґренландії, океанічних і морських товщ осадових порід дають дуже чітку і точну картину того, що відбувалось із кліматом нашої планети за останні кілька сот тисяч років. Вчені ставлять діагноз за рівнем концентрації ізотопів оксиґену – О-18, та карбону – С-13, у льодовиках. Вони виявили чітку закономірність – чим вища температура на планеті, тим більша концентрація цих ізотопів у льодовикових нашаруваннях Антарктики та Арктики. В результаті довготривалих досліджень вдалось встановити кількість зледенінь на Землі та їх тривалість. Як виявилось кожен із 10-ти льодовикових періодів тривав приблизно 90-100 тисяч років, їх розділяли дуже нетривалі періоди потепління – 8-15 тисяч років. Останнє потепління розпочалось близько 11-ти тисяч років назад і триває й досі. За ці 11 тисяч років почав збільшуватись ексцентриситет земної орбіти, показник нутації складає 23,44 і продовжує зменшуватись, а прецесія вступила у новий цикл… Отож, чекаємо на новий льодовиковий період. А може глобальне потепління є благом, а не катастрофою? Це риторичне питання залишиться без відповіді…