какие материки земли испытали последнее древнее оледенение

Геологи: ледниковый период мог быть вызван движением континентов

МОСКВА, 20 апр – РИА Новости. Столкновение Индии и будущей Евразии, произошедшее примерно 50 миллионов лет назад, было причиной наступления последнего периода оледенения в истории Земли, заявляют геологи из MIT, опубликовавшие статью в журнале PNAS.

«Никто не сомневается в том, что тектоника управляет климатом, если смотреть на этот процесс с высоты в несколько десятков или сотен миллионов лет, но мы не знали, как мы можем увязать климат и геологию друг с другом и доказать, что это так. Мне кажется, теперь у нас есть первая в истории возможность связать масштабные тектонические изменения с тем, как менялся климат Земли», — заявил Оливер Ягоутц (Oliver Jagoutz) из Массачусетского технологического института в Бостоне (США).

Ягоутц и его коллеги полагают, что им удалось найти объяснение тому, почему примерно 50 миллионов лет назад, в начале эоцена, климат Земли резко поменял свою сущность, и наша планета перестала быть «миром-теплицей» с тропиками за полярным кругом и превратилась в наполовину оледеневший шар, которым она являлась в недавнем прошлом.

Причины этой трансформации Земли из «парника» в «ледник», которое ученые называют событием Азоллы, до сих пор не до конца ясны. Геологи знают, что примерно 49 миллионов лет назад доля СО2 в атмосфере начала резко сокращаться, однако причина этого сокращения была предметом дискуссий – часть исследователей приписывала эту роль бурному росту водных папоротников из рода Azolla в Арктике и отложению их останков на дне, а другие считали, что в этом могли быть виноваты какие-то иные процессы, не связанные с биосферой.

Источник

Ученые выяснили, почему завершился последний ледниковый период

МОСКВА, 4 сен – РИА Новости. Последний ледниковый период завершился примерно 13 тысяч лет назад из-за серии мощных извержений вулканов в Антарктике, растопивших часть ее льдов, уничтоживших озоновый слой и вызвавших глобальное потепление, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS.

«Наши замеры показывают, что мощнейшие извержения вулкана Такахе на полуострове Антарктический, выбросившие в атмосферу огромные количества хлора и других галогенов, совпадают по времени с началом самого быстрого и резкого потепления за всю историю существования Южного полушария Земли. В это же время начали расти концентрации парниковых газов по всей планете», — заявил Джозеф Макконнелл (Joseph McConnell) из Института изучения пустыни в Рено (США).

Последний ледниковый период в истории Земли, как сегодня считают геологи, начался примерно 2,6 миллиона лет назад. Главной его особенностью является то, что площадь оледенения и температуры поверхности Земли на всем его протяжении не были постоянными – ледники наступали и отступали каждые 40 и 100 тысяч лет, и эти эпизоды сопровождались резкими похолоданиями и потеплениями. Последний период потепления начался примерно 13 тысяч лет назад и продолжается до сих пор.

Эти циклы оледенений и «оттепелей», как сегодня считают многие ученые, в первую очередь связаны с так называемыми циклами Миланковича – «качаниями» орбиты Земли, меняющими то, как много тепла получают полюса и умеренные широты. Другие геологи и климатологи считают, что на самом деле эти резкие изменения климата связаны не с «космическими», а вполне земными факторами, такими как перестройки «конвейера» течений в мировом океане или повышение или понижение доли СО2 в атмосфере.

Макконнелл и его коллеги выяснили, что заставило Землю оттаять в последний раз, изучая образцы льда, извлеченные из ледников на западе Антарктиды в примерно 400 километрах от берегов океана. Эти льды, чья толщина составляет около трех километров, формировались на протяжении последних 68 тысяч лет, что позволило ученым изучить то, как менялся климат континента за это время, анализируя химический состав вкраплений воздуха в их толще.

Источник

Каким был последний ледниковый период на Земле.

Эпоха плейстоцена началась около 2,6 миллиона лет назад и закончилась 11 700 лет назад. В конце этой эпохи прошел последний на сегодняшний день ледниковый период, когда ледники покрывали огромные участки континентов Земли. С начала образования Земли 4,6 миллиарда лет назад на ней прошло не менее пяти задокументированных основных ледниковых периодов. Плейстоцен является первой эпохой, в которой эволюционировал Homo sapiens: к концу эпохи люди расселились почти по всей планете. Каким же был последний ледниковый период?

Именно в период плейстоцена континенты расположились на Земле так, как мы привыкли. В какой-то момент ледникового периода пласты льда покрывали всю Антарктиду, большую часть Европы, Северной и Южной Америки, а также небольшие районы Азии. В Северной Америке они простирались по Гренландии и Канаде и части северных Соединенных Штатов. Остатки ледников этого периода все еще можно увидеть в некоторых частях света, включая Гренландию и Антарктику. Но ледники не просто «стояли на месте». Ученые отмечают около 20 циклов, когда ледники продвигались и отступали, когда таяли и нарастали снова.

В то время как Homo sapiens в тяжелой ситуации вечных холодных температур начал развивать мозг, чтобы выжить, многие позвоночные, особенно крупные млекопитающие, также мужественно переносили суровые климатические условия этого периода. Кроме всем известных шерстистых мамонтов, в этот период по Земле бродили саблезубые кошки, гигантские наземные ленивцы и мастодонты. Хотя многие позвоночные вымерли в течение этого периода, в те годы на Земле жили млекопитающие, которых можно встретить и сегодня: в том числе обезьяны, крупный рогатый скот, олени, кролики, кенгуру, медведи и члены семейства псовых и кошачьих.

Динозавров, кроме нескольких ранних птиц, в ледниковый период не было: они вымерли в конце мелового периода, более чем за 60 миллионов лет до начала эпохи плейстоцена. Зато сами птицы в тот период неплохо себя чувствовали, включая родственников уток, гусей, ястребов и орлов. Пернатым приходилось конкурировать с млекопитающими и другими существами за ограниченные запасы продовольствия и воды, поскольку значительная часть ее была заморожена. Также в период плейстоцена обитали крокодилы, ящерицы, черепахи, питоны и другие рептилии.

С растительностью было похуже: во многих областях трудно было найти густые леса. Чаще встречались отдельные хвойные деревья, такие как сосны, кипарис и тисы, а также некоторые широколистные деревья, вроде буков и дубов.

Около 13 000 лет назад более трех четвертей крупных животных ледникового периода, в том числе шерстистые мамонты, мастодонты, саблезубые тигры и гигантские медведи, вымерли. Ученые много лет спорят о причинах их исчезновения. Есть две основные гипотезы: человеческая находчивость и изменение климата, но обе не могут объяснить вымирание в масштабах планеты.

Некоторые исследователи считают, что тут, как и с динозаврами, не обошлось без внеземного вмешательства: недавние исследования показывают, что внеземной объект, возможно, комета шириной около 3-4 километров, мог взорваться над южной Канадой, почти уничтожив древнюю культуру каменного века, а также мегафауну вроде мамонтов и мастодонтов.

Опять небольшая комета в несколько километров? Не слышал о таком, интересно на самом деле, насколько это серьёзная гипотеза?

Мне почему-то всё время кажется, что мастодонт — это кто-то из динозавров. А это вовсе даже млекопитающее, родственник слонов и мамонтов

В Чили нашли аргументы в пользу импактной версии похолодания в позднем дриасе

В конце плейстоцена, примерно 12 800 лет назад, начался завершающий этап последнего оледенения — поздний дриас. Это случилось внезапно: после нескольких тысячелетий общего потепления климат Земли вдруг резко (примерно за 100 лет) вернулся в ледниковую фазу, которая, правда, продержалась относительно недолго (1000–1300 лет), снова уступив место устойчивому потеплению. Резкое похолодание на рубеже позднего дриаса вызвало экологический стресс, что привело к вымиранию большинства крупных видов животных в Северном полушарии, включая мастодонтов, мамонтов и саблезубых тигров, а также к резкой деградации археологической культуры Кловис, представители которой были первыми жителями Американского континента. Во многих местах Северного полушария в основании слоя, соответствующего позднему дриасу, находят тонкую прослойку с аномальной концентрацией платины и иридия, наличием металлических сферолитов и включений наноалмазов, а также других минералов и соединений, свидетельствующую о том, что на рубеже позднего дриаса Земля пережила столкновение с небольшим астероидом или кометой. Теперь аналогичные отложения того же возраста нашли и в Южном полушарии.

Рис. 1. Пилауко (Pilauco Bajo) — место в провинции Осорно на юге Чили, где были найдены отложения позднего дриаса, содержащие признаки ударного воздействия. Изображение из обсуждаемой статьи в Scientific Reports

Началось все с того, что в октябре 2007 года в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences вышла статья, в которой были обобщены археологические, палеонтологические и геологические данные, относящиеся по времени к началу позднего дриаса — завершающего этапа последнего оледенения (примерно 12 900 лет назад), и была выдвинута гипотеза о том, что причиной резких климатических и экологических изменений на рубеже этого периода было крупное импактное событие — падение кометы или астероида (R. B. Firestone et al., 2007. Evidence for an extraterrestrial impact 12,900 years ago that contributed to the megafaunal extinctions and the Younger Dryas cooling). Основанием для такого заключения стали находки по всей Северной Америке (около 50 мест) тонкого (толщиной около 10 см) обогащенного углистым веществом слоя осадочных пород, названных авторами «черными матами» (black mats, рис. 2). Датировки пород этого слоя во всех изученных пробах совпадали и относились к позднему дриасу.

Рис. 2. Темная горизонтальная полоса, рассекающая более светлые породы — это и есть обнаруженный в 2007 году тонкий слой «черных матов» позднего дриаса (местонахождение Murray Springs, штат Аризона, США). Фото из статьи R. B. Firestone et al., 2007. Evidence for an extraterrestrial impact 12,900 years ago that contributed to the megafaunal extinctions and the Younger Dryas cooling

По химическому составу углистое вещество «черных матов» оказалось ближе всего к древесному углю и, следовательно, оно скорее всего образовалось в результате сгорания значительного количества растительной биомассы. Это подтверждается и присутствием в составе «черных матов» полициклических ароматических углеводородов, образующихся при высокотемпературном горении.

В основании «черных матов» повсеместно фиксировался тонкий (первые сантиметры) слой, обогащенный иридием и содержащий магнитные металлические микросферолиты, оплавленные зерна титаномагнетита, угольные сферолиты, зерна стеклоуглерода, шарики кремниевого стекла, фуллерены, наноалмазы. Все эти минеральные формы образуются только при очень высоких температурах и давлениях, которые на поверхности Земли могут возникнуть только в одном случае — при импактном событии. К тому же фуллерены из этого слоя, которому авторы дали обозначение YDB (Younger Dryas boundary — граница позднего дриаса), содержат в своей решетке гелий, что является признаком их внеземного происхождения (L. Becker et al., 2000. Fullerenes: An extraterrestrial carbon carrier phase for noble gases).

Все те же самые вещественные индикаторы характерны и для знаменитого «иридиевого» слоя, отмеченного во многих районах мира на границе мела и палеогена. Образование этого слоя также связывают с крупным импактным событием, ставшим причиной массового вымирания, произошедшего примерно 66 млн лет назад (мел-палеогеновое вымирание), когда с лица Земли исчезли динозавры. Это дало основание авторам исследования выдвинуть так называемую «импактную гипотезу позднего дриаса» (Younger Dryas impact hypothesis), согласно которой примерно 12 900 лет назад с Землей столкнулось крупное кометное тело, что стало причиной резких климатических изменений и массового вымирания представителей плейстоценовой мегафауны в Северном полушарии. Предполагается, что на подлете к Земле это космическое тело рассыпалось на несколько фрагментов, которые достаточно широко разлетелись по поверхности. Одним из свидетельств этого события вполне может оказаться недавно обнаруженный под ледниками Гренландии крупный ударный кратер Гайавата диаметром 31 км — крупнейший ударный кратер на Земле, образовавшийся за последние 5 млн лет (см.: Огромный метеоритный кратер под льдом Гренландии образовался совсем недавно, «Элементы», 20.11.2018).

Надо сказать, что в научном сообществе эта гипотеза подвергается серьезной критике (подробнее об этом см., например, здесь), и для более широкого признания ей требуются более веские доказательства. Самыми надежными будут, конечно, находки других кратеров, подтверждающие глобальный характер импактного воздействия на поверхность Земли в позднем дриасе. Вспомним, что и в случае с мел-палеогеновым вымиранием сначала в разных местах планеты ученые обнаружили тонкий слой глины с аномально высоким содержанием иридия, а только потом был открыт кратер Чиксулуб у берегов полуострова Юкатан. Да и это произошло случайно при проведении геофизических исследований на дне Мексиканского залива. Дело в том, что кратеры такого масштаба как Чиксулуб (180 км в диаметре) невозможно выявить «на глаз», особенно если они скрыты более поздними отложениями, ледниками (как было в случае с кратером Гайавата) или морскими водами. Что касается поисков кратеров на морском дне, то это имеет смысл делать только в прибрежной зоне шельфа, потому что при падении космического тела в центральной части океана вряд ли образовались бы все те продукты импактного воздейстия, о которых говорилось выше.

Связь предполагаемого импактного события в начале позднего дриаса с массовым вымиранием подтверждается тем, что выше слоя «черных матов» нет находок ископаемых остатков представителей плейстоценовой мегафауны, а непосредственно под ним этих остатков много: находят полные и хорошо сохранившиеся скелеты мамонтов и других крупных позднеплейстоценовых животных, а в местечке Маррей Спрингс (Murray Springs, штат Аризона) под «матами» обнаружен целый слой с отпечатками ног мамонтов. Кстати, выше «черных матов» не отмечены и находки каменных орудий культуры Кловис, что свидетельствует о том, что исчезновение мамонтов и упадок культуры Кловис произошли одновременно.

Несмотря на то, что в основном все представители палеоценовой мегафауны вымерли в начале позднего дриаса, некоторым, более мелким удалось пережить этот рубеж. Так, известно, что карликовый мамонт (Mammuthus exilis) обитал на отдельных изолированных островах (остров Врангеля, Крит, некоторые индонезийские острова) еще во втором тысячелетии до н. э. Однако до конца непонятно, насколько тесно этот вид семейства слоновых был связан с теми большими мамонтами, которые вымерли в конце плейстоцена.

В 2009 году группа авторов под руководством Дугласа Кеннетта из Орегонского университета и Джеймса Кеннетта (James P. Kennett) из Калифорнийскогго университета в Санта-Барбаре (оба были соавторами первой публикации по YDB 2007 года) опубликовала в журналах Science (D. J. Kennett et al., 2009. Nanodiamonds in the Younger Dryas Boundary Sediment Layer) и PNAS (D. J. Kennett et al., 2009. Shock-synthesized hexagonal diamonds in Younger Dryas boundary sediments) результаты исследований наноалмазов, обнаруженных в образцах YDB из шести различных мест на территории Северной Америки. Оказалось, что все эти наноалмазы представлены лонсдейлитом — полиморфной модификацией углерода, образующейся при колоссальных давлениях и в земных условиях не формирующейся. Лонсдейлиты находят в метеоритных кратерах, они являются однозначными индикаторами ударного воздействия.

Кеннетт с коллегами продолжили искать доказательства своей гипотезы. В 2013 году вышла их публикация с результатами анализа почти 700 ударных шариков и наноалмазов из YDB, проведенного методами сканирующей электронной микроскопии и энергодисперсионной спектрометрии, и доказывающего, что изученные минеральные образования не являются аутигенными, то есть сформироваться на месте в результате вулканических, атмосферных или любых других процессов, кроме как в результате самого импактного события и высокотемпературного горения биомассы в месте падения космического тела (J. H. Wittke et al., 2013. Evidence for deposition of 10 million tonnes of impact spherules across four continents 12,800 y ago). Также впервые были приведены расчеты, согласно которым на территории около 50 кв. км. должно быть рассеяно около 10 млн тонн материала, образовавшегося при ударном воздействии и вспыхнувшем после этого пожаре.

В 2014 году та же группа опубликовала результаты изучения наноалмазов, найденных в YDB в Северной Америке, Европе и Малой Азии, которые по мнению ученых доказывали их импактное происхождение (C. R. Kinzie et al., 2014. Nanodiamond-Rich Layer across Three Continents Consistent with Major Cosmic Impact at 12,800 Cal BP). Также в этой статье отмечалось, что еще одним свидетельством крупного ударного события, вероятно произошедшего на рубеже позднего дриаса, являются аномально высокие концентрации в YDB иридия, осмия и платины (так же, как и для тонкого слоя известняковых отложений на границе мела и палеогена). Эти элементы группы платиноидов имеют тенденцию концентрироваться в мантии и ядре Земли и редко встречаются в поверхностном слое. А астероиды и кометы, в которых не произошло гравитационной дифференциации веществ, вполне могут заносить их на нашу планету. Позднее зона «платиновой аномалии позднего дриаса» — понятие, которое было введено в 2013 году (M. I. Petaev et al., 2013. Large Pt anomaly in the Greenland ice core points to a cataclysm at the onset of Younger Dryas), — была распространена Кеннетом и его соавторами на всю Северную Америку (C. R. Moore et al., 2017. Widespread platinum anomaly documented at the Younger Dryas onset in North American sedimentary sequences).

В статье 2015 года временной диапазон возможного импактного события на рубеже позднего дриаса был сужен всего до 100-летнего интервала — Кеннетт с коллегами утверждают, что оно произошло между 12 835 и 12 735 лет назад (J. P. Kennett et al., 2015. Bayesian chronological analyses consistent with synchronous age of 12,835–12,735 Cal B.P. for Younger Dryas boundary on four continents).

И вот теперь новая находка: слой, очень похожий на YDB, возрастом 12 800 лет и со всеми присущими предыдущим находкам характеристиками (отложения с продуктами горения, микроугольными частицами, следами сгоревшей пыльцы, высокими концентрациями платины и золота, металлическими сферолитами, оплавленными стеклом, самородным железом и наноалмазами) обнаружен далеко на юге — в Южной Америке, в чилийской провинции Осорно (рис. 3). Результаты опубликованы в журнале Nature Scientific Reports.

Рис. 3. Расположение 53 находок слоев YDB. Оранжевым отмечены места, где образцы обогащены платиной (платиновая аномалия позднего дриаса). Желтый кружок — место обнаружения YDB на юге Чили в местечке Пилауко. Рисунок из обсуждаемой статьи в Scientific Reports

Изначально слой, очень похожий на YDB был обнаружен чилийскими палеонтологами во главе с Марио Пино (Mario Pino) из Южного университета Чили, затем к ним присоединился Джеймс Кеннетт.

По составу южноамериканские сферолиты (шарики) из YDB отличаются от североамериканских и европейских наличием в их составе хрома. Авторы считают, что это связано с тем, что хромом обогащены вулканические породы в Южных Андах.

Обнаружение YDB в высоких широтах Южного полушария (41° Ю. Ш.) означает значительное расширение масштабов обсуждаемого вероятного импактного события, произошедшего на рубеже позднего дриаса, и говорит о том, что оно могло иметь глобальные последствия. В исследованном местонахождении в Чили выше найденного слоя не обнаружено остатков представителей плейстоценовой мегафауны, а также исчезли археологические артефакты. Это может указывать как на то, что примерно в то время эти животные окончательно вымерли, так и на то, что древние люди покинули те места или сменили способ добычи пищи.

Исследование пыльцы растений в слоях, окружающих YDB, говорит о том, что климат в этом регионе около 12 800 лет назад стал более теплым и сухим. То есть там, в отличие от Северного полушария, в начале позднего дриаса произошло не похолодание, а потепление. Это очень важный момент, который авторы интерпретируют как свидетельство того, что массовое вымирание в конце плейстоцена было связано не с похолоданием, а с глобальными климатическими изменениями, вызванными, по их мнению, столкновением с Землей крупного космического тела, рассыпавшегося на фрагменты при подлете к ее поверхности. Джеймс Кеннет считает, что глобальные нарушения климатической системы Земли вполне могли иметь последствия, действующие как «синергетические качели», вызывая потепление в Южном полушарии одновременно с похолоданием и наращивание объемов морского льда в Северном.

Такие случаи не раз фиксировались в геологической истории, правда, причиной этому всегда были изменения океанических циркуляций, а не какие-то внешние воздействия. К тому же, заключение о потеплении на юге Чили пока строится только на результатах изучения пыльцы, проведенного авторами исследования. Вполне возможно также, что это потепление носило локальный характер, так как данные, полученные по ледяным кернам как в Гренландии, так и в Антарктиде, говорят о глобальном похолодании в позднем дриасе.

Обсуждаемая работа — еще одно свидетельство того, что примерно 12 800 лет назад в разных местах планеты практически одновременно сформировался весьма специфический осадочный слой, содержащий минеральные формы, которые могли возникнуть только при очень высоких температурах и давлениях. Джеймс Кеннетт и его коллеги считают, что это аргумент в пользу отстаиваемой ими гипотезы о том, что в позднем дриасе Земля пережила столкновение с кометой, которая рассыпалась на несколько частей. Так это или нет — возможно, когда-нибудь выяснится более достоверно.

Источник: Mario Pino, Ana M. Abarzúa, Giselle Astorga, Alejandra Martel-Cea, Nathalie Cossio-Montecinos, R. Ximena Navarro, Maria Paz Lira, Rafael Labarca, Malcolm A. LeCompte, Victor Adedeji, Christopher R. Moore, Ted E. Bunch, Charles Mooney, Wendy S. Wolbach, Allen West & James P. Kennett. Sedimentary record from Patagonia, southern Chile supports cosmic-impact triggering of biomass burning, climate change, and megafaunal extinctions at 12.8 ka // Scientific Reports. 2019. DOI: 10.1038/s41598-018-38089-y.

Источник

Последняя ледниковая эпоха

Последняя ледниковая эпоха (последнее оледенение), на территории Европы — вюрмское оледенение или вислинское оледенение — последняя из ледниковых эпох в рамках плейстоценового или четвертичного ледникового периода. Началась ок. 110 тыс. лет тому назад и окончилась около 9700—9600 г. до н. э. Во время этой эпохи неоднократно происходило разрастание и сокращение ледниковых покровов. Последний ледниковый максимум, когда общий объём льда в ледниках был наибольшим, относится ко времени около 26—20 тысяч лет назад. Хотя общие тенденции глобального похолодания были сходными, но существовали местные особенности развития оледенения, например, отдельных фаз наступания и отступания, достижения максимальных размеров, этапов убывания и исчезновения отдельных ледниковых покровов.

Последняя ледниковая эпоха — наиболее изученная часть текущего четвертичного ледникового периода. Она хорошо изучена в Северной Америке, северной Евразии, в Гималаях и других регионах мира, ранее испытывавших покровное оледенение.

Источник