O glaciație (sau glaciație) este o epocă de gheață , adică atât o fază paleoclimatică rece , cât și o perioadă geologică a Pământului, în care o mare parte a continentelor este înghețată . Istoria Pământului este marcată de numeroase episoade glaciare. Cuaternarul este caracterizată prin frecvența lor relativă și regularitate.
Glaciații au fost identificate mai întâi prin evenimentele lor geomorfologice ( morene , blocuri neregulate ) , în văile alpine , la sfârșitul secolului al XIX - lea secol. Würm glaciatiuni, eveniment local al ultimei perioade glaciare , a fost definit de Albrecht Penck și Eduard Brückner la începutul XX - lea secol , care ia dat numele unui afluent al Dunării , The Wurm , la fel ca în glaciațiunii alpin anterioară ( perioadă Glaciațiile Riss , Mindel , Günz și Donau ). Definiția glaciației Würm se bazează pe observațiile consecințelor geologice ale scăderii semnificative a temperaturilor medii pe o perioadă lungă (foaie fluvio-glaciară, morene ) în masivul alpin.
Începând cu anii 1950, studiul relațiilor dintre diferiții izotopi ai oxigenului din sedimentele colectate prin carotaj la fundul oceanelor a confirmat și clarificat existența a numeroase fluctuații climatice mai mult sau mai puțin ciclice. A făcut posibilă definirea etapelor izotopice marine , baza unei cronologii izotopice .
Cauzele ere glaciare au fost mult discutată , deoarece fenomenul a fost identificat în mod clar XIX - lea secol.
Teoriile păstrează adesea o relație cu oscilațiile periodice ale orbitei Pământului (cf. parametrii lui Milanković , parametri astronomici), asociați în funcție de cazuri cu variații ipotetice și periodice ale radiației solare, cu efectele unei deplasări a „mase continentale mari către regiunile polare (parametrii tectonici , cu consecințele evenimentelor vulcanice majore, posibil declanșate de o cădere a meteoritului).
În timpul unei ere glaciare, următoarele fenomene apar ca urmare a răcirii climatice:
Minim (Interglacial, în negru) și maxim (Glacial, în gri) pentru ultimele glaciații (cuaternare) din emisfera nordică.
Minim (Interglacial, în negru) și maxim (Glacial, în gri) pentru ultimele glaciații (cuaternare) din emisfera sudică.
Pentru a supraviețui în epoca de gheață, speciile supuse unui climat prea rece pentru ele trebuie să coboare în altitudine spre câmpii și / sau în latitudine pentru a se apropia de ecuator. Trebuie să facă acest lucru mai ales că sunt sensibili la frig. Apoi supraviețuiesc în populații mai mici și uneori mai puțin dense în regiunile de refugiu mai puțin afectate de frig. Cu toate acestea, în timpul Pleistocenului un număr mare de specii nu au știut cum să migreze destul de repede sau nu au găsit suficiente refugiu glaciar, și , prin urmare , nu a supraviețuit glaciațiuni, ceea ce explică parțial biodiversitatea inferioară astăzi. La medii si mari latitudini , comparativ cu nivelul latitudini în care schimbările climatice au fost mai moderate. Apoi, retragerea ghețarilor poate lăsa și așa-numitele populații relicte de specii boreale la altitudine în lanțurile muntoase sudice ale căror condiții sunt similare cu zonele boreale.
Biodiversitatea regiunilor temperate din emisfera nordică a cunoscut o eroziune puternică în timpul glaciațiilor din Pleistocen. În special în Europa, unde barierele ecologice (munții, mările) se extind în special de-a lungul paralelelor prin blocarea migrațiilor nord-sud, o parte semnificativă din flora bogată care a caracterizat pădurile europene la sfârșitul terțiarului a dispărut complet.
Datorită naturii foarte recente a glaciațiilor din Pleistocen , impactul acestora rămâne mai mare decât climatul actual pentru a explica nivelurile actuale de biodiversitate (numărul de specii) pe regiuni pentru multe grupuri de specii vii. De exemplu, acest lucru pare să explice parțial, pe lângă diferențele climatice actuale, biodiversitatea mai scăzută din nordul Europei în comparație cu sudul în rândul gândacilor de gunoi . La fel, glaciațiile par să fi avut un impact major asupra zonelor actuale de distribuție a speciilor și asupra procesiunilor speciilor prezente în diferite zone geografice. Acest lucru se explică prin capacitatea redusă de dispersie a multor specii și prezența barierelor ecologice care nu le-a permis o vastă recolonizare a tuturor regiunilor care au redevenit favorabile în timpul Holocenului . Acesta pare să fie cazul, de exemplu, pentru distribuția carabidelor în Europa. Wallace formulase deja în 1876 ipoteza conform căreia glaciațiile pleistocene au avut un impact mai mare asupra distribuției geografice actuale a biodiversității decât evenimentele mai vechi și evoluția ecosistemelor pe termen lung. Regiunile care au jucat un rol de refugiu glaciar includ în zilele noastre, la fel și pentru faună, precum și pentru floră, un număr mare de specii relicte care au o distribuție foarte restrânsă, deoarece nu au avut încă timp în Holocen pentru a recoloniza o gamă potențială care a redevenit mult mai mare.
La scara unei specii, frigul a dus, de asemenea, la dispariția locală a multor populații în cadrul metapopulațiilor existente atunci, cu un corolar o reducere a diversității lor genetice intra-specifice.
Aceste efecte foarte negative pentru biodiversitate ar fi putut fi oarecum contrabalansate, de exemplu, prin prezența mai multor peninsule în sudul Europei, care constituiau refugii izolate unele de altele, favorizând speciația alopatrică în timpul Pleistocenului pentru anumite grupuri de numerar.
Când rafturile continentale au fost expuse, făcute posibile de scăderea nivelului mării, au existat noi spații terestre care au fost capabile să reconecteze regiunile disjuncte în timpul fazelor interglaciare. De exemplu, teritoriul care corespunde în prezent Franței a fost conectat la actualele insule britanice în timpul ultimelor trei glaciații, permițând mamiferelor mari să treacă dintr-o zonă în alta în timp ce traversează fundul actual al Canalului . De asemenea, ceea ce se numește astăzi linia Wallace , care separă, în cadrul arhipelagului Insulinde , o zonă dominată de specii din regiunea Indomalais (Asia tropicală) și o zonă dominată de specii din domeniul australazian , poate fi explicată doar prin geografia regiunea în timpul epocii glaciare ale Pleistocenului și nu după geografia actuală. O parte semnificativă a insulelor regiunii a fost apoi atașată continentelor din Asia sau Australia de continent, care, într-o anumită măsură, a omogenizat fauna și flora în două zone ale ceea ce este astăzi un arhipelag, în timp ce insulele care rămăseseră izolat în timpul acestor ere glaciare a păstrat o faună și o floră mai endemică.
Quaternarists, oameni de știință - geografi, geologi si preistoricienilor - studierea sistemului de cuaternară (epoca cenozoic ), respectați:
Unele peisaje actuale (formațiuni vegetale, lacuri etc.) sunt moșteniri directe ale acestor episoade climatice:
Pământul păstrează urme de glaciații antice. Varanger glaciatiuni , în urmă cu 750 de milioane de ani, de exemplu, a fost deosebit de important. În acest moment, gheața pare să fi acoperit aproape întreaga planetă , până la ecuator . Știm, de asemenea, urme de glaciații în timpul:
Sfârșitul cenozoicului este marcat de revenirea așa-numitelor glaciații cuaternare , de acum aproximativ 2,6 milioane de ani la 12.000 de ani înainte de prezent .
Glaciațiile cuaternare corespund stabilirii unui climat răcoritor și revenirii ciclice a perioadelor reci (numite glaciare) și temperate ( interglaciare ). Acum aproximativ 12.000 de ani a început perioada interglaciară actuală, Holocenul .
De Pleistocen superior corespunde ultimului ciclu interglaciare / glacial (aproximativ 130.000 la 12.000 înainte de prezent ) , care se termină cu Lateiglacial .
Glaciațiile cuaternare au produs inlandsis , calote de gheață și dezvoltarea limbilor glaciare care au acoperit și au marcat numeroși munți, inclusiv în zona intertropicală și în spațiile astăzi scufundate de revărsarea mării (platforma continentală) care a urmat deglaciației.
Gheața groasă și apa topită laterală au planificat anumite reliefuri sau au deteriorat solul într-un mod specific. Topirea lor a eliberat apoi o cantitate enormă de apă; această dublă acțiune, asociată cu fenomene de crioturbare , solifluxion (gelifluxion) a lăsat multe urme încă vizibile în regiunile fost înghețate. Aceste urme formează site-uri ale martorilor făcând posibilă calcularea altitudinii suprafeței ghețarului în pleniglaciar.
Anumite modele de acumulare și eroziune sunt deosebit de caracteristice. În sistemul de operare , drumlins și canalele proglacial astfel marca încă multe forme de relief glaciare și periglaciar Alpi, Pirinei, Vosges, Masivul Central și Alaska, Spitsbergen, Islanda, etc.
Ultimul episod glaciar (cu aproximativ 120.000 până la 10.000 de ani în urmă) se numește Glaciația Würm în Alpi, Vistulian în nordul Europei și Glaciația Wisconsin în America de Nord.
Principalele inlandsis au fost:
Aceste regiuni păstrează urme geomorfologice.
Mica Epocă Glaciară nu corespunde unei glaciații strict vorbind, ci unei fluctuații climatice reci în cadrul Holocenului Interglaciar , cu atât mai evident cu cât este recentă.
Emisfera nordică a cunoscut o răcire bruscă, inițiată în a doua jumătate a XIV - lea secol - cu o căldură minim XVII - lea secol - care a persistat până la începutul XIX - lea secol. Numită „mică glaciație” sau „Mică epocă glaciară”, este o perioadă centrată pe „ Maunder minimum ” ( 1645 - 1715 propriu-zis), care pare să corespundă unei activități solare slabe ( petele sale erau în altă parte greu vizibile). A fost marcat de o serie de ierni deosebit de dure, însoțite de lipsă de alimente și foamete .
Consecințele acestui episod rece nu sunt neglijabile, climatul din Islanda și Groenlanda a fost relativ blând în primii trei sute de ani după colonizarea vikingilor . Apoi s-a răcit brusc, interzicând agricultura și provocând dispariția pădurilor.
XIX - lea secol ar fi văzut temperaturile coboară până la aproximativ 1900-1910 , în contextul unui an 5000 lent din cauza mecanicii orbitale ale ciclului, care pare să ridice o epocă de gheață, dar tendința ar fi inversat.
Cronologia ciclurilor glaciare răspunde la regulile stratigrafice și la definiția stratotipurilor , care pot fi utilizate în regiunea în care au fost definite. Cronologia alpină, dacă are meritul de a fi prima stabilită, se bazează pe urme morfologice morrene (vezi lucrarea din secolul al XIX- lea Penck & Bruckner). Cele mai puternice sau cele mai recente glaciații sunt mai bine înregistrate: forța ghețarului distruge cele mai vechi urme din fiecare ciclu. Astfel, doar patru cicluri majore fuseseră recunoscute inițial. Corelațiile dintre înregistrări sunt uneori delicate.
Epoca de gheata | Vârsta (ani) |
Perioada interglaciară |
---|---|---|
Epoca de gheață Günz | 600.000 | |
540.000 | Perioada interglaciară Günz-Mindel | |
Epoca de gheață Mindel | 480.000 | |
430.000 | Perioada interglaciară Mindel-Riss | |
Riss Ice Age | 240.000 | |
180.000 | Perioada interglaciară Riss-Würm | |
Epoca de gheață Würm | 120.000 | |
10.000 |
Numele de familie | Tipul perioadei | Începutul și sfârșitul peste mii de ani |
---|---|---|
Pastoniană | interglaciare | 600 - 800 |
Pre-pastoniană | glacial | 800 - 1300 |
Bramertonian | interglaciare | 1300 - 1550 |
Prezența izotopului 18 de oxigen ( 18 O) este mai puțin important în apele oceanice din apropierea polilor decât în cele din apropierea ecuatorului. Acest lucru se datorează faptului că acest izotop este mai greu decât izotopul 16 O ; ca rezultat, se evaporă mai greu și se condensează destul de ușor, ceea ce împiedică migrația semnificativă către poli.
Dacă analizăm un eșantion de gheață veche, cu atât mai puțin izotop este 18 O, cu atât era mai rece când s-a format gheața. Dimpotrivă, într-un nucleu din tropice ( sedimente din foraminifere bentice ), o creștere a izotopului 18 O semne ale unei răciri globale (scăderea temperaturii mării și acumularea de gheață la poli).
Sedimentele de pe fundul oceanului și gheața acumulată la poli sau în Groenlanda au păstrat urme ale variațiilor concentrației izotopilor de oxigen în timp. De exemplu, gheața formată acum 10.000 de ani ne permite să cunoaștem concentrația izotopului 18 Oa atmosferei din acea vreme. În funcție de concentrație, putem deci reconstrui fluctuațiile temperaturilor globale în timp pe perioade lungi și astfel putem defini etapele izotopice ale oxigenului .
Index | Numele de familie | Tipul perioadei | Data de începere și de încheiere (în mii de ani) |
Stadiul izotopic | Timp | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
alpin | Nord american | Nord-european | Marea Britanie | |||||
Flandrian | interglaciare | azi - 12 | 1 | Holocen | ||||
1 re | Würm | Wisconsinian |
Weichselian sau Vistulian |
Devensien | epoca de gheata | 12 - 110 | 2-4 și 5a-d |
Pleistocen |
Riss-Würm | Sangamonian | Emian | Ipswichian | interglaciare | 110 - 130 | Al 5-lea | ||
A 2 -a | Riss | Illinoian | Saalien | Wolstonian sau Gipping | epoca de gheata | 130 - 200 | 6 | |
Mindel-Riss | Yarmouthian | Holsteinian | Hoxnien | interglaciare | 200 - 300/380 | 7,9.11 | ||
3 rd - 5 th | Mindel | Kansien | Elsterian | Engleză | epoca de gheata | 300/380 - 455 | 8.10.12 | |
Günz-Mindel | Aftonian | Cromerien | interglaciare | 455 - 620 | 12-15 | |||
A 7- a | Günz | Nebraskan | Menapian | Beestonian | epoca de gheata | 620 - 680 | 16 |
Cele romane preistorice raportează adesea peisaje glaciară. Acesta este cazul cu saga Copiii Pământului de Jean Auel .
Bernard du Boucheron a propus la Curtea Șarpelui o frescă a consecințelor Micii ere glaciare pentru ultimele populații vikinge din sudul Groenlandei .
Seria de filme de animație Ice Age și jocurile video conexe se referă direct la consecințele alternanței dintre episoadele glaciare și interglaciare.
Seria de cărți L'Épouvanteur vorbește despre epocile de gheață când bărbații își pierd cunoștințele pentru că sunt obligați să se refugieze în peșteri și să aibă grijă de supraviețuirea lor. Evenimentele seriei pot avea loc într-o ipotetică lume medievală dinaintea ultimei ere glaciare.