Ada periode panjang dalam sejarah Bumi ketika seluruh planet menjadi hangat - dari khatulistiwa hingga kutub. Tetapi ada juga saat-saat yang sangat dingin sehingga gletser mencapai wilayah yang saat ini diklasifikasikan sebagai zona beriklim sedang. Kemungkinan besar, perubahan periode ini bersifat siklus. Di masa hangat, mungkin hanya ada sedikit es, dan itu hanya ditemukan di daerah kutub atau di puncak gunung. Ciri penting dari zaman es adalah bahwa mereka mengubah sifat permukaan bumi: setiap glasiasi mempengaruhi penampilan bumi. Dengan sendirinya, perubahan ini bisa kecil dan tidak signifikan, tetapi bersifat permanen.
Sejarah zaman es
Kami tidak tahu persis berapa banyak zaman es selama sejarah Bumi. Kita mengetahui setidaknya lima, mungkin tujuh zaman es, dimulai dengan Prekambrium, khususnya: 700 juta tahun yang lalu, 450 juta tahun yang lalu (periode Ordovisium), 300 juta tahun yang lalu - glasiasi Permian-Karbon, salah satu zaman es terbesar. mempengaruhi benua selatan. Benua selatan mengacu pada apa yang disebut Gondwana, sebuah benua super kuno yang mencakup Antartika, Australia, Amerika Selatan, India, dan Afrika.
Glasiasi terbaru mengacu pada periode di mana kita hidup. Periode Kuarter era Kenozoikum dimulai sekitar 2,5 juta tahun yang lalu ketika gletser di Belahan Bumi Utara mencapai laut. Tetapi tanda-tanda pertama dari glasiasi ini berasal dari 50 juta tahun yang lalu di Antartika.
Struktur tiap zaman es bersifat periodik: ada era hangat yang relatif singkat, dan ada periode es yang lebih lama. Secara alami, cuaca dingin bukanlah hasil dari glasiasi saja. Glasiasi adalah konsekuensi paling terlihat dari periode dingin. Namun, ada interval yang cukup lama yang sangat dingin meskipun tidak ada gletser. Saat ini, contoh wilayah seperti itu adalah Alaska atau Siberia, yang sangat dingin di musim dingin, tetapi tidak ada glasiasi, karena tidak ada cukup curah hujan yang dapat menyediakan cukup air untuk pembentukan gletser.
Penemuan zaman es
Video promosi:
Kita telah mengetahui bahwa ada zaman es di Bumi sejak pertengahan abad ke-19. Di antara banyak nama yang terkait dengan penemuan fenomena ini, Louis Agassiz, seorang ahli geologi Swiss yang hidup pada pertengahan abad ke-19, biasanya dinamai lebih dulu. Dia mempelajari gletser di Pegunungan Alpen dan menyadari bahwa gletser itu dulu jauh lebih luas daripada sekarang. Tidak hanya dia yang memperhatikan ini. Secara khusus, Jean de Charpentier, orang Swiss lainnya, juga mencatat fakta ini.
Tidaklah mengherankan bahwa penemuan ini dibuat terutama di Swiss, karena gletser masih ada di Pegunungan Alpen, meskipun mencair dengan cepat. Sangat mudah untuk melihat bahwa dulu gletser menjadi lebih besar - lihat saja lanskap Swiss, palung (lembah glasial), dan sebagainya. Namun, Agassiz-lah yang pertama kali mengemukakan teori ini pada tahun 1840, menerbitkannya dalam buku Étude sur les glaciers, dan kemudian, pada tahun 1844, ia mengembangkan gagasan ini dalam buku Système glaciare. Meskipun awalnya skeptis, seiring waktu, orang mulai menyadari bahwa ini memang benar.
Dengan munculnya pemetaan geologi, terutama di Eropa Utara, menjadi jelas bahwa gletser dulunya sangat besar. Saat itu, ada diskusi ekstensif tentang bagaimana informasi ini terkait dengan Air Bah, karena ada konflik antara bukti geologis dan ajaran alkitabiah. Endapan glasial awalnya disebut deluvial karena dianggap sebagai bukti terjadinya Banjir. Baru kemudian diketahui bahwa penjelasan seperti itu tidak sesuai: endapan ini adalah bukti iklim dingin dan glasiasi yang luas. Pada awal abad ke-20, menjadi jelas bahwa ada banyak gletser, dan tidak ada satu pun, dan sejak saat itu bidang ilmu pengetahuan ini mulai berkembang.
Penelitian Zaman Es
Bukti geologi dari zaman es telah diketahui. Bukti utama gletser berasal dari endapan khas yang dibentuk oleh gletser. Mereka diawetkan di bagian geologi dalam bentuk lapisan tebal yang teratur dari endapan khusus (sedimen) - diamicton. Ini hanyalah akumulasi glasial, tetapi tidak hanya mencakup endapan gletser, tetapi juga aliran lelehan air yang dibentuk oleh aliran, danau glasial, atau gletser yang bergerak ke laut.
Ada beberapa bentuk danau glasial. Perbedaan utama mereka adalah bahwa mereka adalah badan air yang dikelilingi oleh es. Misalnya, jika kita memiliki gletser yang naik ke lembah sungai, maka lembah itu akan tertutup seperti gabus di dalam botol. Secara alami, ketika es menutupi lembah, sungai akan tetap mengalir dan permukaan air akan naik hingga meluap ke tepinya. Jadi, danau glasial terbentuk melalui kontak langsung dengan es. Ada sedimen tertentu yang terkandung di danau yang dapat kami identifikasi.
Karena cara gletser mencair, bergantung pada perubahan suhu musiman, es mencair setiap tahun. Hal ini menyebabkan peningkatan tahunan sedimen kecil yang jatuh dari bawah es ke danau. Jika kemudian kita melihat ke dalam danau, kita melihat lapisan (sedimen berlapis ritmis) di sana, yang juga dikenal dengan nama Swedia varve, yang berarti akumulasi tahunan. Jadi, sebenarnya kita bisa melihat lapisan tahunan di danau glasial. Kita bahkan bisa menghitung duri ini dan mencari tahu sudah berapa lama danau ini ada. Secara umum dengan bantuan materi ini kita bisa mendapatkan banyak informasi.
Di Antartika, kita bisa melihat bongkahan es besar yang turun dari darat ke laut. Dan secara alami, es mengapung, sehingga tetap berada di atas air. Saat mengapung, ia membawa serta kerikil dan deposit kecil. Karena efek termal air, es mencair dan membuang material ini. Hal ini mengarah pada pembentukan proses yang disebut arung jeram yang menuju ke laut. Ketika kita melihat endapan fosil dari periode ini, kita bisa mengetahui di mana gletser itu berada, seberapa jauh ia membentang, dan seterusnya.
Penyebab gletser
Para peneliti percaya bahwa zaman es terjadi karena iklim bumi bergantung pada pemanasan permukaannya yang tidak merata oleh Matahari. Jadi, misalnya, daerah ekuator, di mana Matahari hampir vertikal di atas kepala, adalah zona terhangat, dan daerah kutub, di mana ia berada pada sudut besar ke permukaan, adalah yang terdingin. Ini berarti bahwa perbedaan pemanasan di berbagai bagian permukaan bumi menggerakkan mesin atmosfer samudra, yang terus-menerus mencoba mentransfer panas dari daerah ekuator ke kutub.
Jika Bumi adalah bola biasa, perpindahan ini akan sangat efektif, dan kontras antara khatulistiwa dan kutub sangat kecil. Ini telah terjadi di masa lalu. Tetapi karena sekarang ada benua, mereka menghalangi sirkulasi ini, dan struktur alirannya menjadi sangat kompleks. Arus sederhana sedang tertahan dan diubah - sebagian besar karena pegunungan, yang mengarah ke pola sirkulasi yang kita lihat sekarang yang mengatur perdagangan angin dan arus laut. Misalnya, salah satu teori tentang mengapa zaman es dimulai 2,5 juta tahun yang lalu mengaitkan fenomena ini dengan munculnya pegunungan Himalaya. Himalaya masih berkembang sangat pesat, dan ternyata keberadaan pegunungan ini di bagian bumi yang sangat hangat mengontrol hal-hal seperti sistem monsun. Awal Zaman Es Kuarter juga dikaitkan dengan penutupan Tanah Genting Panama,yang menghubungkan bagian utara dan selatan Amerika, yang mencegah perpindahan panas dari Pasifik ekuator ke Atlantik.
Jika lokasi benua relatif satu sama lain dan relatif terhadap ekuator memungkinkan sirkulasi bekerja secara efisien, maka akan ada panas di kutub, dan kondisi yang relatif hangat akan bertahan di seluruh permukaan bumi. Jumlah panas yang diterima bumi akan konstan dan hanya sedikit bervariasi. Tapi karena benua kita menciptakan hambatan serius untuk sirkulasi antara utara dan selatan, kita telah menetapkan zona iklim. Ini berarti kutub relatif dingin dan daerah ekuator hangat. Ketika semuanya terjadi seperti sekarang, Bumi dapat berubah karena variasi jumlah panas matahari yang diterimanya.
Variasi ini hampir sepenuhnya konstan. Alasannya adalah seiring waktu, sumbu bumi berubah, seperti halnya orbit bumi. Mengingat zonasi iklim yang kompleks, perubahan orbit dapat berkontribusi pada perubahan iklim jangka panjang, yang mengakibatkan fluktuasi iklim. Karena itu, kami tidak memiliki waktu icing terus menerus, melainkan periode icing, yang diinterupsi oleh periode hangat. Ini terjadi di bawah pengaruh perubahan orbital. Perubahan orbit terakhir dipandang sebagai tiga peristiwa terpisah: satu peristiwa selama 20.000 tahun, peristiwa kedua 40.000 tahun, dan peristiwa ketiga 100.000 tahun.
Hal ini menyebabkan terjadinya penyimpangan pola siklus perubahan iklim selama zaman es. Lapisan es kemungkinan besar berasal selama periode siklus 100.000 tahun ini. Zaman interglasial terakhir, yang hangat seperti saat ini, berlangsung sekitar 125 ribu tahun, dan kemudian datanglah zaman es yang panjang, yang memakan waktu sekitar 100 ribu tahun. Kita sekarang hidup di era interglasial lain. Periode ini tidak akan berlangsung selamanya, jadi zaman es berikutnya menanti kita di masa depan.
Mengapa zaman es akan segera berakhir
Perubahan orbital mengubah iklim, dan ternyata zaman es ditandai dengan pergantian periode dingin, yang dapat bertahan hingga 100 ribu tahun, dan periode hangat. Kami menyebutnya era glasial (glasial) dan interglasial (interglasial). Era interglasial biasanya dicirikan oleh kondisi yang kira-kira sama dengan yang kita amati sekarang: permukaan laut yang tinggi, daerah es yang terbatas, dan sebagainya. Secara alami, dan sekarang ada gletser di Antartika, Greenland, dan tempat serupa lainnya. Namun secara umum kondisi iklimnya relatif hangat. Inilah inti dari interglasial: permukaan laut yang tinggi, kondisi suhu yang hangat dan iklim yang umumnya cukup merata.
Tetapi selama Zaman Es, suhu tahunan rata-rata berubah secara signifikan, zona vegetatif dipaksa untuk bergerak ke utara atau selatan, bergantung pada belahan bumi. Daerah seperti Moskow atau Cambridge menjadi tidak berpenghuni, setidaknya di musim dingin. Meskipun mereka dapat dihuni di musim panas karena kontras yang kuat antar musim. Tetapi yang sebenarnya terjadi: Zona dingin berkembang secara signifikan, suhu tahunan rata-rata turun, dan kondisi iklim secara keseluruhan menjadi sangat dingin. Sementara peristiwa glasial terbesar relatif terbatas waktunya (mungkin sekitar 10.000 tahun), seluruh musim dingin yang panjang dapat berlangsung selama 100.000 tahun atau lebih. Seperti inilah bentuk siklus glasial-interglasial.
Karena panjangnya tiap periode, sulit untuk mengatakan kapan kita akan keluar dari era sekarang. Hal ini disebabkan lempeng tektonik, letak benua di permukaan bumi. Saat ini, Kutub Utara dan Kutub Selatan terisolasi: Antartika berada di Kutub Selatan dan Samudra Arktik berada di utara. Karena itu, ada masalah dengan sirkulasi panas. Sampai lokasi benua berubah, zaman es ini akan terus berlanjut. Sejalan dengan perubahan tektonik jangka panjang, dapat diasumsikan bahwa dibutuhkan 50 juta tahun lagi di masa depan hingga terjadi perubahan signifikan yang memungkinkan Bumi keluar dari zaman es.
Konsekuensi geologi
Ini membebaskan wilayah yang sangat luas dari landas kontinen yang sekarang tergenang air. Ini berarti, misalnya, suatu hari nanti kita bisa berjalan kaki dari Inggris ke Prancis, dari New Guinea ke Asia Tenggara. Salah satu tempat paling kritis adalah Selat Bering, yang menghubungkan Alaska dengan Siberia Timur. Cukup dangkal, sekitar 40 meter, jadi jika permukaan laut turun hingga seratus meter, maka kawasan ini akan menjadi daratan. Hal ini juga penting karena tumbuhan dan hewan akan dapat bermigrasi melalui tempat-tempat ini dan mencapai daerah yang tidak dapat mereka peroleh saat ini. Jadi, kolonisasi Amerika Utara bergantung pada apa yang disebut Beringia.
Hewan dan Zaman Es
Penting untuk diingat bahwa kita sendiri adalah "produk" zaman es: kita berevolusi selama itu, sehingga kita bisa bertahan. Namun, ini bukan masalah individu - ini adalah masalah seluruh populasi. Masalahnya saat ini adalah jumlah kita terlalu banyak dan aktivitas kita telah mengubah kondisi alam secara signifikan. Dalam kondisi alam, banyak hewan dan tumbuhan yang kita lihat saat ini memiliki sejarah panjang dan bertahan di zaman es dengan sempurna, meskipun ada yang sedikit berevolusi. Mereka bermigrasi, beradaptasi. Ada area di mana hewan dan tumbuhan selamat dari Zaman Es. Yang disebut refugia ini terletak lebih jauh ke utara atau selatan dari distribusi mereka saat ini.
Namun akibat ulah manusia, beberapa spesies mati atau punah. Ini terjadi di semua benua, dengan kemungkinan pengecualian di Afrika. Sejumlah besar vertebrata besar, yaitu mamalia, dan juga marsupial di Australia, dimusnahkan oleh manusia. Ini disebabkan baik secara langsung oleh aktivitas kami, seperti berburu, atau secara tidak langsung - oleh perusakan habitat mereka. Hewan yang hidup di garis lintang utara saat ini pernah hidup di Mediterania di masa lalu. Kami telah menghancurkan wilayah ini sedemikian rupa sehingga akan sangat sulit bagi hewan dan tumbuhan ini untuk kembali menjajahnya.
Konsekuensi pemanasan global
Dalam kondisi geologis normal, kita akan segera kembali ke zaman es. Tetapi karena pemanasan global, yang merupakan konsekuensi dari aktivitas manusia, kami menundanya. Kami tidak akan bisa mencegahnya sepenuhnya, karena alasan yang menyebabkannya di masa lalu masih ada sampai sekarang. Aktivitas manusia, suatu elemen yang tidak terduga oleh alam, mempengaruhi pemanasan atmosfer, yang mungkin telah menyebabkan penundaan pada glasial berikutnya.
Saat ini, perubahan iklim adalah masalah yang sangat mendesak dan mengasyikkan. Jika lapisan es Greenland mencair, permukaan laut akan naik enam meter. Dulu, pada zaman interglasial sebelumnya, yaitu sekitar 125 ribu tahun yang lalu, lapisan es Greenland mencair secara melimpah, dan permukaan laut menjadi 4-6 meter lebih tinggi dari sekarang. Ini, tentu saja, bukanlah akhir dari dunia, tapi juga bukan komplikasi sementara. Pada akhirnya, Bumi telah pulih dari bencana sebelumnya, dia akan mampu bertahan dari bencana ini.
Prospek jangka panjang untuk planet ini tidak buruk, tetapi bagi manusia, itu masalah yang berbeda. Semakin banyak penelitian yang kita lakukan, semakin baik kita memahami bagaimana Bumi berubah dan ke mana arahnya, semakin baik kita memahami planet tempat kita tinggal. Ini penting karena orang-orang akhirnya mulai berpikir tentang perubahan permukaan laut, pemanasan global, dan dampak dari semua hal ini terhadap pertanian dan manusia. Banyak dari ini terkait dengan studi tentang zaman es. Melalui penelitian ini, kami mempelajari mekanisme gletser, dan kami dapat menggunakan pengetahuan ini secara proaktif untuk mencoba mengurangi beberapa perubahan yang kita sendiri sebabkan. Inilah salah satu hasil utama dan salah satu tujuan penelitian tentang zaman es.
Tentu saja, konsekuensi utama Zaman Es adalah lapisan es yang sangat besar. Darimana air itu berasal? Tentu saja, dari lautan. Dan apa yang terjadi selama zaman es? Gletser terbentuk sebagai akibat pengendapan di darat. Karena fakta bahwa air tidak kembali ke laut, permukaan laut turun. Selama gletser paling parah, permukaan laut bisa turun lebih dari seratus meter.
