Època glacial: diferència entre les revisions

Contingut suprimit Contingut afegit
Cap resum de modificació
Cap resum de modificació
Línia 8:
}}</ref> Entre el [[1825]] i el [[1833]], Charpentier reuní proves per donar suport al concepte. El [[1836]], Charpentier i [[Ignaz Venetz|Venetz]]<ref>Doug Macdougall, ''Frozen Planet: The Once and Future Story of Ice Ages'', University of California Press, 2004. {{ISBN|0-520-24824-4}}</ref> convenceren [[Jean Louis Rodolphe Agassiz|Louis Agassiz]] de la seva teoria, i Agassiz la publicà al seu llibre ''Étude sur les glaciers'' ('Estudi sobre les glaceres').<ref>[http://fr.wikisource.org/w/index.php?title=%C3%89tudes_sur_les_glaciers&oldid=297457 Louis Agassiz: ''Études sur les glaciers'', Neuchâtel 1840. Llibre digital a Wikitexts]. Accedit el 25 febrer 2008.</ref> Macdougall, Charpentier i Venetz rebutjaren les idees d'Agassiz, qui havia ampliat el seu treball, afirmant que la majoria dels continents havien estat coberts de glaç en temps remots.
 
En aquell moment, el que s'estudiava eren els períodes glacials dels últims centenars de milers d'anys, durant l'edatèpoca glacial actual; encara no se sospitava l'existència d'antigues edatsèpoques glacials.
 
== Proves ==
[[Fitxer:Taku glacier firn ice sampling.png|miniatura|L'extracció i posterior anàlisi de nuclis de glaç contribueixen a la comprensió de les edatsèpoques glacials.]]
Hi ha tres tipus principals de proves que deixen constància de les edatsèpoques glacials: [[geològica|geològiques]], [[químic|químiques]] i [[paleontològic|paleontològiques]]. Les proves geològiques es troben en diverses formes, com ara roques erosionades, [[Morrena|morrenes glacials]], [[drumlin|drúmlin]]s, l'excavació de [[vall]]s i el dipòsit de [[til·lita|til·lites]] o [[bloc erràtic|blocs erràtics]]. Les sèries de glaciacions tendeixen a distorsionar i eliminar les proves geològiques, fent que siguin difícils d'interpretar. Es trigà bastant a trobar la teoria actual.
 
Les proves químiques consisteixen principalment en variacions en la proporció d'[[isòtop]]s en roques sedimentàries, nuclis sedimentaris oceànics i, pels períodes glacials més recents, [[nuclis de glaç]]. Com que l'aigua amb isòtops més pesants té una [[temperatura d'evaporació]] més alta, la seva quantitat es redueix quan les condicions són més fredes. Això permet l'elaboració d'un registre tèrmic. Tanmateix, aquestes proves poden ser adulterades per altres factors que canvien la proporció d'isòtops. Per exemple, una [[extinció en massa]] incrementa la proporció d'isòtops lleugers als sediments i al glaç perquè els processos biològics tendeixen a preferir els isòtops lleugers; per tant, una reducció en els processos biològics allibera més isòtops lleugers, que poden dipositar-se als [[Sediment|sediments]].
Línia 22:
* Descobriments de fòssils adients, cosa que depèn molt de l'atzar
 
Malgrat les dificultats, les anàlisis de nuclis de glaç i de sediments oceànics mostren clarament l'alternança de períodes glacials i interglacials durant els últims milions d'anys. També confirmen la relació entre les edatsèpoques glacials i fenòmens de l'[[escorça continental]] com ara les morrenes glacials, els [[Drumlin|drúmlins]] i els [[Bloc erràtic|blocs erràtics]]. Per això se solen acceptar els fenòmens de l'escorça continental com a prova vàlida d'edatsèpoques glacials anteriors, quan es troben en capes creades molt abans que el ventalll'interval de temps que permet estudiar els nuclis de glaç i els sediments marins.
 
== Cronologia ==
[[Fitxer:EisrandlagenNorddeutschland.png|miniatura|esquerra|Mapa de l'edatèpoca de gel del nord d'Europa central. En vermell: límit màxim de l'edatèpoca glacial Weichseliana; en groc: màxim de l'edatèpoca glacial de Saala; en blau: glaciació màxima de l'edatèpoca de gel d'Elster.]]
Hi ha hagut almenys quatre grans edatsèpoques glacials en el passat. A part d'aquests períodes, sembla que la [[Terra]] sempre ha estat lliure de glaç fins i tot a les latituds més altes.
 
L'edatèpoca glacial hipotètica més antiga, la [[Huronià|glaciació huroniana]], tingué lloc entre fa 2.700Ma700 Ma i 2.300Ma300 Ma, a principis de l'[[eó]] [[Proterozoic]].
 
L'edatèpoca glacial ben documentada més antiga, i probablement la més severa dels últims mil milions d'anys, tingué lloc entre fa 850 i 630&nbsp;milions d'anys (al període [[Criogenià]]), i podria haver produït una [[Terra bola de neu]], en què el globus sencer quedà cobert de glaç. Durà uns cinc milions d'anys.<ref>Harvard University (2010, March 5). Snowball Earth: New evidence hints at global glaciation 716.5 million years ago. ScienceDaily. Consultat el 8 març 2010, de http://www.sciencedaily.com­ /releases/2010/03/100304142228.htm</ref> Acabà molt ràpidament a mesura que el [[vapor d'aigua]] tornava a l'[[atmosfera terrestre]]. S'ha suggerit que el final d'aquesta edatèpoca glacial desencadenà l'[[explosió cambriana]], tot i que aquesta teoria és recent i controvertida.<ref name=HoffmanKaufman1998NeoproterozoicSnowball>{{ref-publicació | article=A Neoproterozoic Snowball Earth | autor=Hoffman, P. F.; Kaufman, A. J.; Halverson, G. P.; Schrag, D. P. | publicació=Science | data= 28 agost 1998 | volum=281 | exemplar=5.381 | pàgines=1342–1346 | doi=10.1126/science.281.5381.1342 | url=http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/281/5381/1342}}</ref>
[[Fitxer:Five Myr Climate Change.png|miniatura|Els registres sedimentaris mostren les seqüències alternants de períodes glacials i interglacials en els últims milions d'anys. El gràfic mostra els nivells de concentració de cations de calci (vegeu la secció ''[[#Vulcanisme|Vulcanisme]]'') a la zona sedimentària més profunda ([[Zona bèntica|bèntica]]) basat en les dades aportades per les mostres recollides a l'[[Estació Vostok]] de l'Antàrtida. L'antiguitat del gel està expressada en ''kyr''(1 kyr=fa 1000 anys).]]
 
Una edatèpoca glacial menor, l'andeana-sahariana, durà entre fa 460 i 430&nbsp;milions d'anys, durant l'[[Ordovicià superior]] i el [[Silurià]]. Hi hagué intervals amb extensos casquets polars entre fa 350 i 260&nbsp;milions d'anys, durant el [[Carbonífer]] i [[Cisuralià]], relacionats amb l'la [[edat glacialglaciació dedel Karoo]].
 
L'edatèpoca glacial actual començà fa quaranta milions d'anys amb l'expansió d'una capa de glaç a l'[[Antàrtida]]. S'intensificà a l'acabament del [[Pliocè]], fa tres milions d'anys, amb l'extensió de capes de glaç a l'hemisferi nord, i continuà durant el [[Plistocè]]. Des d'aleshores, el món ha passat cicles de glaciació amb l'avenç i retrocés de les capes de glaç durant milers d'anys. El període glacial més recent s'acabà fa uns deu mil anys.
 
Les edatsèpoques glacials també es poden subdividir segons l'àmbit geogràfic i el temps; per exemple, els noms Riss (fa 180.000 - 130.000 anys) i [[Glaciació de Würm|Würm]] (fa 70.000 - 10.000 anys) es refereixen específicament a glaciacions de la [[Alps|regió alpina]]. Cal remarcar que l'extensió màxima del glaç no es manté durant tot el període. Malauradament, l'acció [[erosió|erodent]] de cada glaciació tendeix a eliminar la majoria de les proves de capes de glaç anteriors gairebé completament, excepte en regions en què la capa més recent no arriba a l'expansió màxima. És possible que no es coneguin períodes glacials més antics, especialment del [[Precambrià]], a causa de l'escassetat de roques de latituds altes dels períodes més antics.
 
== Glacials i interglacials ==
[[Fitxer:Ice Age Temperature.png|miniatura|El patró dels canvis en la temperatura i el volum de glaç relacionats amb els glacials i interglacials recents. Per una explicació més detallada d'aquest gràfic vegeu:[[EPICA]]]]
 
Dins de les edatsèpoques glacials (o almenys dins de l'última), hi ha períodes més temperats i més severs. Els més freds s'anomenen «períodes glacials», i els més càlids, «interglacials».
 
Els glacials es caracteritzen per climes més freds i secs a gran part de la terra, així com per grans masses de glaç que s'estenen des dels pols per terra i mar. Les glaceres de les muntanyes arriben a altituds més baixes a causa d'una [[cota de neu]] més baixa. El nivell del mar baixa a causa de l'aigua atrapada al glaç. Hi ha proves que les glaciacions distorsionen els patrons de circulació oceànica. Com que la Terra té grans zones glaçades a l'[[Àrtic]] i l'[[Antàrtida]], ens trobem en un mínim glacial. Aquests períodes s'anomenen «interglacials». L'[[època geològica|època]] actual, l'[[Holocè]], és un interglacial.
Línia 48:
Es creia que els períodes interglacials solen durar uns dotze mil anys, però les proves revelades per l'estudi de nuclis de glaç semblen contradir-ho. Per exemple, un article a ''[[Nature]]'' suggereix que l'interglacial actual pot ser semblant a un interglacial anterior que durà 28.000 anys.<ref>{{ref-publicació | article=Eight glacial cycles from an Antarctic ice core| autor=EPICA community members| publicació=Nature| data=10-06-2004| id=doi:10.1038/nature02599| url=http://www.up.ethz.ch/people/flueckiger/publications/epica04nat.pdf}}</ref>
 
Els canvis deguts a la [[variació orbital]] de la [[Terra]] suggereixen que la propera edatèpoca glacial començarà d'aquí a cinquanta mil anys, malgrat l'[[escalfament global]] provocat per l'[[ésser humà]].<ref name=BergerLoutre>{{ref-web|url=http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/297/5585/1287 |títol=CLIMATE: An Exceptionally Long Interglacial Ahead? |consulta=11-03-2007 |any=2002 |editor=Science}}</ref> Tanmateix, els canvis provocats pels [[gas]]os d'[[efecte hivernacle]] haurien de compensar la variació orbital si es continuen utilitzant [[combustible fòssil|combustibles fòssils]].<ref>{{ref-web| url = http://www.sciencedaily.com/releases/2007/08/070829193436.htm| títol = Next Ice Age Delayed By Rising Carbon Dioxide Levels| consulta = 28-02-2008| editor = ScienceDaily| any = 2007}}</ref>
 
== Retroalimentació positiva i negativa ==
Cada període glacial està subjecte a una [[retroalimentació positiva]] que el fa més sever i una [[retroalimentació negativa]] que en mitiga els efectes i que (en tots els casos fins ara) acaba per posar-hi fi.
 
=== Processos que fan més severa l'edatèpoca glacial ===
El gel i la [[neu]] augmenten l'[[albedo]], és a dir, fan que es reflecteixi més [[llum solar]] i se n'absorbeixi menys. Per tant, quan baixa la temperatura de l'aire, s'estenen les capes de glaç i neu, i això continua fins que s'assoleix un equilibri. La reducció dels [[bosc boreal|boscos]] que provoca l'expansió del glaç també incrementa l'albedo.
 
Una altra teoria suggereix que un [[oceà Àrtic]] sense glaç provocaria més precipitacions en forma de neu a les latituds altes. Quan l'oceà Àrtic està cobert de glaç a baixa temperatura, hi ha poca [[evaporació]] o [[sublimació]], i això fa que les regions polars siguin bastant seques quant a les precipitacions, més o menys com els [[desert]]s. Aquestes escasses precipitacions permeten que la neu s'evapori durant l'estiu. Quan no hi ha glaç, l'oceà absorbeix energia solar durant els llargs dies estivals, i s'evapora més aigua. Amb més precipitacions, una part de la neu no s'evapora durant l'estiu, de manera que el gel glacial es forma a latituds inferiors, reduint les temperatures per mitjà de l'augment de l'albedo (les prediccions actuals indiquen que l'escalfament global eliminarà el glaç de l'oceà Àrtic d'aquí a cinquanta anys). L'aigua fresca addicional que arriba al nord de l'[[oceà Atlàntic]] durant un cicle més càlid també pot reduir la [[circulació termohalina]] (''vegeu [[interrupció de la circulació termohalina]]''). Una tal reducció (mitigant els efectes del [[corrent del Golf]]) també refredaria el nord d'Europa, cosa que causaria més neu. També s'ha suggerit que, durant una llarga edatèpoca glacial, les glaceres poden travessar el [[golf de Sant Llorenç]], arribant fins al nord de l'[[Oceà Atlàntic|Atlàntic]] i blocant el corrent del golf.
 
=== Processos que mitiguen l'edatèpoca glacial ===
Les capes glacials que es formen durant les glaciacions erosionen la terra que tenen a sota. Després d'un temps, això envia la terra per sota del nivell del mar, reduint l'espai en què es poden formar capes de glaç. Això mitiga la retroalimentació de l'albedo, igual que la reducció del [[nivell del mar]] que acompanya la formació de les capes de glaç.
 
Línia 64:
 
== Causes ==
Les causes de les edatsèpoques glacials encara són un tema controvertit tant per les edatsèpoques de glaçglacials en si com pels cicles glacial-interglacial. Hi ha consens en què diversos factors són importants: la [[atmosfera terrestre|composició de l'atmosfera]]; els canvis en l'[[òrbita]] de la Terra al voltant del [[Sol]] (els [[cicles de Milankovitch]] (i possiblement l'òrbita del [[Sol]] al voltant del [[centre de la galàxia]]); la moció de les [[placa tectònica|plaques tectòniques]] i el seu efecte sobre la situació relativa i la quantitat d'escorça oceànica i terrestre a la superfície de la Terra; variacions en l'[[activitat solar]]; la dinàmica orbital del sistema Terra-[[Lluna]]; i l'impacte de [[meteorits]] de grans dimensions o les erupcions [[volcà]]niques.
 
Alguns d'aquests factors tenen una relació de causa-efecte. Per exemple, els canvis en la composició de l'atmosfera de la Terra (especialment la concentració de gasos d'efecte hivernacle) poden alterar el clima, mentre que el canvi climàtic pot canviar la composició de l'atmosfera.
Línia 71:
 
=== Canvis en l'atmosfera terrestre ===
El canvi més important és en la quantitat de gasos d'[[efecte hivernacle]] a l'[[atmosfera terrestre|atmosfera]]. Hi ha indicis que el nivell de gasos d'efecte hivernacle cau al principi de les edatsèpoques glacials i augmenta durant el retrocés dels casquets glacials, però és difícil establir causa i efecte. El nivell de gasos d'efecte hivernacle també podria haver estat alterat per altres factors proposats com a causa de les edatsèpoques glacials, com ara el moviment dels continents o el vulcanisme.
 
La teoria de la «[[Terra bola de neu]]» afirma que la severa glaciació del final del [[Proterozoic]] s'acabà a causa d'un augment del nivell de CO<sub>2</sub> a l'atmosfera, i alguns dels que donen suport a la teoria argumenten que la Terra bola de neu fou causada per una reducció del CO<sub>2</sub> a l'atmosfera. Aquesta hipòtesi també preveu futures «Terres bola de neu».
 
[[William Ruddiman]] ha proposat la hipòtesi de l'[[Antropocè|Antropocè inferior]] (nom donat per alguns al període més recent de la [[història de la Terra]]). Segons aquesta teoria, els [[humans]] començaren a tenir un impacte global significatiu sobre el clima i els ecosistemes de la Terra no al segle XVIII amb la [[Revolució Industrial]], sinó ja fa vuit mil anys, a causa de les intenses activitats agrícoles dels humans antics. Fou aleshores que la concentració de gasos d'efecte hivernacle alterà el patró d'escalfament-refredament causat pels [[cicles de Milankovitch]]. En la seva hipòtesi de la [[glaciació retardada]], Ruddiman afirma que una edatèpoca glacial incipient probablement hauria començat fa alguns mil·lennis, però que l'arribadala d'aquestaseva edat glacial previstaarribada fou retardada per les activitats dels primers agricultors.
 
=== Posició dels continents ===
[[Fitxer:Antarctica 16.24868E 88.47133S.jpg|miniatura|La presència de l'[[Antàrtida]] sobre el [[Pol Sud]] ha estat un factor contribuïdor al descens de les temperatures globals des de l'[[Eocè]].<ref>Kenneth G. Miller Jan-Feb 2006; ''Eocene–Oligocene global climate and sea-level changes St. Stephens Quarry, Alabama'' GSA Bulletin, Rutgers University, NJ {{ref-web|url=http://bulletin.geoscienceworld.org/cgi/reprint/120/1-2/34?eaf|títol=Enllaç<!--Títol generat per bot-->}}</ref>]]
El registre geològic sembla indicar que les edatsèpoques glacials comencen quan els continents es troben en una posició que bloqueja o redueix el flux d'aigua càlida de l'equador als pols, permetent la formació de casquets glacials. Les capes de gel augmenten l'[[albedo]] de la Terra, reduint l'absorció de radiació solar. Aquesta reducció de l'absorció de radiació refreda l'atmosfera; aquest refredament fa créixer els casquets de glaç, augmentant l'albedo encara més. Aquest cicle continua fins que la reducció en l'erosió causa un augment de l'[[efecte hivernacle]].
 
Es coneixen tres configuracions de la posició dels continents que bloquegin o redueixin el flux d'aigua càlida de l'equador als pols:
Línia 88:
Com que la Terra té actualment un continent al Pol Sud i un oceà gairebé completament envoltat de terra al pol nord, els geòlegs creuen que la Terra continuarà patint períodes glacials en el futur (geològicament) pròxim.
 
Alguns científics opinen que l'[[Himàlaia]] són un factor clau en l'edatèpoca glacial actual, car aquestes muntanyes incrementen les precipitacions totals de la Terra, i per tant el ritme al qual el CO<sub>2</sub> és eliminat de l'atmosfera, reduint l'efecte hivernacle. La formació de l'Himàlaia començà fa uns setanta milions d'anys, quan la [[placa índia]] col·lidí amb la [[placa eurasiàtica]], i encara continuen elevant-se uns cinc mil·límetres per any perquè la placa índia es mou a un ritme de 67mm per any. La història de l'Himàlaia encaixa generalment amb la reducció a llarg termini de la temperatura mitjana global des de mitjans de l'[[Eocè]], fa quaranta milions d'anys.
 
Altres aspectes importants que contribuïren a la configuració climàtica de períodes anteriors són els [[corrents oceànics]], que varien segons la posició dels continents i altres factors. Tenen la capacitat de refredar (per exemple, contribuint a la creació del glaç de l'[[Antàrtida]]) i d'escalfar (donant a les [[illes Britàniques]] un clima temperat en lloc de boreal) el clima global. El tancament de l'[[istme de Panamà]] fa aproximadament tres milions d'anys podria haver donat peu al període actual de forta glaciació a [[Amèrica del Nord]], posant fi a l'intercanvi d'aigua entre les regions tropicals de l'[[Oceà Atlàntic|Atlàntic]] i el [[Pacífic]].<ref>[http://findarticles.com/p/articles/mi_m1511/is_n4_v17/ai_18107917 ''We are all Panamanians''] - la formació de l'istme de Panamà podria haver desencadenat una sèrie de canvis climàtics que portaren a l'evolució dels homínids.</ref>