Ha habido largos períodos en la historia de la Tierra en los que todo el planeta estaba cálido, desde el ecuador hasta los polos. Pero también hubo épocas tan frías que los glaciares llegaron a esas regiones que actualmente se clasifican como zonas templadas. Lo más probable es que el cambio de estos períodos haya sido cíclico. En épocas cálidas, podría haber relativamente poco hielo y solo se encontraba en las regiones polares o en las cimas de las montañas. Una característica importante de las edades de hielo es que cambian la naturaleza de la superficie terrestre: cada glaciación afecta la apariencia de la tierra. Por sí mismos, estos cambios pueden ser pequeños e insignificantes, pero son permanentes.
Historia de las edades de hielo
No sabemos exactamente cuántas edades de hielo hubo durante la historia de la Tierra. Sabemos de al menos cinco, posiblemente siete, edades de hielo, comenzando con el Precámbrico, en particular: hace 700 millones de años, hace 450 millones de años (período Ordovícico), hace 300 millones de años, la glaciación Pérmico-Carbonífero, una de las edades de hielo más grandes. afectando a los continentes del sur. Los continentes del sur se refieren al llamado Gondwana, un antiguo supercontinente que incluía la Antártida, Australia, América del Sur, India y África.
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La glaciación más reciente se refiere al período en el que vivimos. El período Cuaternario de la era Cenozoica comenzó hace unos 2,5 millones de años cuando los glaciares del hemisferio norte llegaron al mar. Pero los primeros signos de esta glaciación se remontan a 50 millones de años en la Antártida.
La estructura de cada edad de hielo es periódica: hay eras cálidas relativamente cortas y hay períodos más largos de formación de hielo. Naturalmente, los períodos de frío no son el resultado solo de la glaciación. La glaciación es la consecuencia más visible de los períodos fríos. Sin embargo, hay intervalos bastante largos que son muy fríos a pesar de la ausencia de glaciares. Hoy en día, ejemplos de tales regiones son Alaska o Siberia, donde hace mucho frío en invierno, pero no hay glaciación, ya que no hay suficiente lluvia que pueda proporcionar suficiente agua para que se formen los glaciares.
Descubrimiento de las edades de hielo
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Sabemos que hay edades de hielo en la Tierra desde mediados del siglo XIX. Entre los muchos nombres asociados con el descubrimiento de este fenómeno, generalmente se nombra primero a Louis Agassiz, un geólogo suizo que vivió a mediados del siglo XIX. Estudió los glaciares de los Alpes y se dio cuenta de que una vez fueron mucho más extensos de lo que son hoy. No solo se dio cuenta de esto. En particular, Jean de Charpentier, otro suizo, también señaló este hecho.
No es de extrañar que estos descubrimientos se hayan realizado principalmente en Suiza, ya que todavía existen glaciares en los Alpes, aunque se están derritiendo con bastante rapidez. Es fácil ver que una vez que los glaciares eran mucho más grandes, solo mire el paisaje suizo, los valles (valles glaciares), etc. Sin embargo, fue Agassiz quien planteó por primera vez esta teoría en 1840, publicándola en el libro Étude sur les glaciers, y posteriormente, en 1844, desarrolló esta idea en el libro Système glaciare. A pesar del escepticismo inicial, con el tiempo la gente empezó a darse cuenta de que esto era cierto.
Con el advenimiento de la cartografía geológica, especialmente en el norte de Europa, quedó claro que los glaciares solían ser enormes. En ese momento, hubo una extensa discusión sobre cómo esta información se relaciona con el Diluvio, porque hubo un conflicto entre la evidencia geológica y las enseñanzas bíblicas. Los depósitos glaciales se llamaron originalmente deluviales porque se consideraron evidencia del Diluvio. Solo más tarde se supo que tal explicación no encajaba: estos depósitos eran evidencia de un clima frío y una extensa glaciación. A principios del siglo XX, quedó claro que había muchos glaciares, y no uno, y a partir de ese momento esta área de la ciencia comenzó a desarrollarse.
Investigación de la Edad de Hielo
Se conocen evidencias geológicas de edades de hielo. La principal evidencia de los glaciares proviene de los depósitos característicos formados por los glaciares. Se conservan en la sección geológica en forma de capas gruesas ordenadas de depósitos especiales (sedimentos) - diamicton. Estas son simplemente acumulaciones de glaciares, pero incluyen no solo depósitos de glaciares, sino también corrientes de agua de deshielo formadas por sus corrientes, lagos glaciares o glaciares que se mueven hacia el mar.
Hay varias formas de lagos glaciares. Su principal diferencia es que son un cuerpo de agua encerrado por hielo. Por ejemplo, si tenemos un glaciar que se eleva hacia el valle de un río, entonces bloquea el valle como un corcho en una botella. Naturalmente, cuando el hielo bloquea el valle, el río seguirá fluyendo y el nivel del agua subirá hasta desbordar los bordes. Así, se forma un lago glacial por contacto directo con el hielo. Hay ciertos sedimentos que están contenidos en tales lagos que podemos identificar.
Debido a la forma en que se derriten los glaciares, dependiendo de los cambios de temperatura estacionales, el hielo se derrite todos los años. Esto conduce a un aumento anual de sedimentos menores que caen desde debajo del hielo al lago. Si luego miramos hacia el lago, vemos capas allí (sedimentos rítmicos en capas), que también se conocen con el nombre sueco varve, que significa acumulación anual. Por lo tanto, podemos ver las capas anuales en los lagos glaciares. Incluso podemos contar estas púas y averiguar cuánto tiempo ha existido este lago. En general, con la ayuda de este material, podemos obtener mucha información.
En la Antártida, podemos ver enormes plataformas de hielo que descienden de tierra a mar. Y, naturalmente, el hielo flota, por lo que permanece en el agua. Mientras flota, lleva consigo guijarros y depósitos menores. Debido al efecto térmico del agua, el hielo se derrite y desecha este material. Esto conduce a la formación del proceso del llamado rafting de rocas que van al océano. Cuando vemos depósitos de fósiles de este período, podemos averiguar dónde estaba el glaciar, cuánto se extendía, etc.
Causas de los glaciares
Los investigadores creen que las edades de hielo se producen porque el clima de la Tierra depende del calentamiento desigual de su superficie por el sol. Entonces, por ejemplo, las regiones ecuatoriales, donde el Sol está casi verticalmente sobre nuestras cabezas, son las zonas más cálidas, y las regiones polares, donde está en un ángulo grande con la superficie, son las más frías. Esto significa que la diferencia en el calentamiento de diferentes partes de la superficie de la Tierra impulsa la máquina océano-atmosférica, que está constantemente tratando de transferir calor de las regiones ecuatoriales a los polos.
Si la Tierra fuera una bola ordinaria, esta transferencia sería muy efectiva y el contraste entre el ecuador y los polos es muy pequeño. Este ha sido el caso en el pasado. Pero como ahora hay continentes, se interponen en el camino de esta circulación y la estructura de sus flujos se vuelve muy compleja. Las corrientes simples están siendo restringidas y alteradas, en gran parte debido a las montañas, lo que conduce a los patrones de circulación que vemos hoy que gobiernan los vientos alisios y las corrientes oceánicas. Por ejemplo, una de las teorías sobre por qué la edad de hielo comenzó hace 2,5 millones de años vincula este fenómeno con el ascenso de las montañas del Himalaya. El Himalaya todavía está creciendo muy rápidamente, y resulta que la existencia de estas montañas en una parte muy cálida de la Tierra controla cosas como el sistema monzónico. El inicio de la Edad de Hielo Cuaternaria también se asocia con el cierre del Istmo de Panamá,que conecta el norte y el sur de América, lo que impidió la transferencia de calor del Pacífico ecuatorial al Atlántico.
Si la ubicación de los continentes entre sí y con respecto al ecuador permitiera que la circulación funcionara de manera eficiente, habría calor en los polos y persistirían condiciones relativamente cálidas en toda la superficie de la tierra. La cantidad de calor recibido por la Tierra sería constante y solo variaría ligeramente. Pero dado que nuestros continentes crean serios obstáculos a la circulación entre el norte y el sur, tenemos zonas climáticas pronunciadas. Esto significa que los polos son relativamente fríos y las regiones ecuatoriales son cálidas. Cuando todo está sucediendo como está ahora, la Tierra puede cambiar debido a variaciones en la cantidad de calor solar que recibe.
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Estas variaciones son casi completamente constantes. La razón de esto es que con el tiempo, el eje de la Tierra cambia, al igual que la órbita de la Tierra. Dada una zonificación climática tan compleja, los cambios orbitales podrían contribuir a cambios a largo plazo en el clima, dando como resultado fluctuaciones climáticas. Debido a esto, no tenemos engelamiento continuo, sino períodos de engelamiento, interrumpidos por períodos cálidos. Esto sucede bajo la influencia de cambios orbitales. Los últimos cambios orbitales se ven como tres eventos separados: uno de 20.000 años, el segundo de 40.000 años y el tercero de 100.000 años.
Esto llevó a desviaciones en el patrón de cambios climáticos cíclicos durante la edad de hielo. Lo más probable es que la formación de hielo se haya originado durante este período cíclico de 100.000 años. La última era interglaciar, que fue tan cálida como la actual, duró unos 125 mil años, y luego vino la larga edad de hielo, que duró unos 100 mil años. Ahora vivimos en otra era interglacial. Este período no durará para siempre, por lo que la próxima edad de hielo nos espera en el futuro.
¿Por qué las edades de hielo están llegando a su fin?
Los cambios orbitales cambian el clima y resulta que las edades de hielo se caracterizan por la alternancia de períodos fríos, que pueden durar hasta 100 mil años, y períodos cálidos. Las llamamos eras glacial (glacial) e interglacial (interglacial). La era interglacial suele caracterizarse por aproximadamente las mismas condiciones que observamos hoy: alto nivel del mar, áreas limitadas de formación de hielo, etc. Naturalmente, y ahora hay glaciares en la Antártida, Groenlandia y otros lugares similares. Pero, en general, las condiciones climáticas son relativamente cálidas. Ésta es la esencia de lo interglacial: alto nivel del mar, condiciones de temperatura cálida y un clima en general bastante uniforme.
Pero durante la Edad de Hielo, la temperatura promedio anual cambia significativamente, las zonas vegetativas se ven obligadas a moverse hacia el norte o hacia el sur, según el hemisferio. Regiones como Moscú o Cambridge quedan deshabitadas, al menos en invierno. Aunque pueden estar habitadas en verano debido al fuerte contraste entre las estaciones. Pero lo que realmente está sucediendo: las zonas frías se están expandiendo significativamente, la temperatura promedio anual está bajando y las condiciones climáticas generales se están volviendo muy frías. Si bien los eventos glaciares más grandes son relativamente limitados en el tiempo (quizás alrededor de 10,000 años), toda la ola de frío puede durar 100,000 años o más. Así es como se ve la ciclicidad glacial-interglacial.
Debido a la duración de cada período, es difícil decir cuándo saldremos de la era actual. Esto se debe a la tectónica de placas, la ubicación de los continentes en la superficie de la Tierra. Actualmente, el Polo Norte y el Polo Sur están aislados: la Antártida está en el Polo Sur y el Océano Ártico está en el norte. Debido a esto, existe un problema con la circulación de calor. Hasta que cambie la ubicación de los continentes, esta edad de hielo continuará. En consonancia con los cambios tectónicos a largo plazo, se puede suponer que pasarán otros 50 millones de años en el futuro hasta que se produzcan cambios significativos que permitan a la Tierra salir de la era de hielo.
Consecuencias geológicas
Esto libera grandes áreas de la plataforma continental que ahora están inundadas. Esto significaría, por ejemplo, que algún día será posible caminar desde Gran Bretaña hasta Francia, desde Nueva Guinea hasta el sudeste asiático. Uno de los lugares más críticos es el estrecho de Bering, que une Alaska con el este de Siberia. Es bastante poco profundo, unos 40 metros, por lo que si el nivel del mar desciende a cien metros, esta área se convertirá en tierra. Esto también es importante porque las plantas y los animales podrán migrar a través de estos lugares y llegar a regiones donde no pueden llegar hoy. Así, la colonización de América del Norte depende de la llamada Beringia.
Los animales y la edad del hielo
Es importante recordar que nosotros mismos somos los "productos" de la edad de hielo: evolucionamos durante ella, por lo que podemos sobrevivir. Sin embargo, no se trata de individuos, se trata de toda la población. El problema hoy es que somos demasiados y nuestras actividades han cambiado significativamente las condiciones naturales. En condiciones naturales, muchos animales y plantas que vemos hoy tienen una larga historia y sobreviven perfectamente a la edad de hielo, aunque hay algunos que evolucionan ligeramente. Migran, se adaptan. Hay áreas en las que los animales y las plantas sobrevivieron a la Edad del Hielo. Estos llamados refugios se ubicaron más al norte o al sur de su distribución actual.
Pero como resultado de la actividad humana, algunas de las especies murieron o se extinguieron. Esto sucedió en todos los continentes, con la posible excepción de África. Una gran cantidad de vertebrados grandes, a saber, mamíferos, así como marsupiales en Australia, fueron exterminados por humanos. Esto fue causado directamente por nuestras actividades, como la caza, o indirectamente, por la destrucción de su hábitat. Los animales que viven hoy en las latitudes septentrionales han vivido en el Mediterráneo en el pasado. Hemos destruido tanto esta región que será muy difícil para estos animales y plantas volver a colonizarla.
Consecuencias del calentamiento global
En condiciones geológicas normales, pronto estaríamos de regreso en la edad de hielo. Pero debido al calentamiento global, que es consecuencia de la actividad humana, lo estamos posponiendo. No podremos prevenirlo por completo, ya que las razones que lo causaron en el pasado aún existen ahora. La actividad humana, un elemento imprevisto por la naturaleza, influye en el calentamiento atmosférico, que puede haber provocado ya un retraso en el próximo glaciar.
Hoy, el cambio climático es un tema muy urgente y emocionante. Si la capa de hielo de Groenlandia se derrite, el nivel del mar aumentará seis metros. En el pasado, durante la era interglacial anterior, que fue hace unos 125 mil años, la capa de hielo de Groenlandia se derritió profusamente y el nivel del mar se elevó entre 4 y 6 metros más que en la actualidad. Esto, por supuesto, no es el fin del mundo, pero tampoco es una complicación temporal. Al final, la Tierra se ha recuperado de desastres antes, ella podrá sobrevivir a este.
La perspectiva a largo plazo para el planeta no es mala, pero para los humanos, eso es un asunto diferente. Cuanta más investigación hagamos, mejor entendemos cómo está cambiando la Tierra y hacia dónde nos lleva, mejor entendemos el planeta en el que vivimos. Esto es importante porque la gente finalmente está empezando a pensar en cambiar el nivel del mar, el calentamiento global y el impacto de todas estas cosas en la agricultura y la gente. Gran parte de esto está relacionado con el estudio de las edades de hielo. A través de esta investigación estamos aprendiendo los mecanismos de los glaciares, y podemos utilizar este conocimiento de manera proactiva para tratar de mitigar algunos de los cambios que nosotros mismos estamos provocando. Este es uno de los principales resultados y uno de los objetivos de la investigación sobre las edades de hielo.
Por supuesto, la principal consecuencia de la Edad de Hielo son las enormes capas de hielo. ¿De dónde proviene el agua? Por supuesto, de los océanos. ¿Y qué sucede durante las edades de hielo? Los glaciares se forman como resultado de las precipitaciones en tierra. Debido al hecho de que el agua no regresa al océano, el nivel del mar desciende. Durante los glaciares más severos, el nivel del mar puede descender más de cien metros.
