Glaciál a interglaciál

Kvartér (čtvrtohory, 2,588±0,005 miliónů let až současnost) je nejmladším a současně nejkratším obdobím v historii Země. Kvartér je primárně chladné období s několika krátkými teplejšími výkyvy. Kvartér se dělí na starší pleistocén (nejstarší období a dělí se na spodní- gelas a calabr střední - ion a svrchní - tarant), mladší holocén a antropocén (od roku 1800 - intenzivní činnost člvěka). V pleistocénu dochází ke třídání chladných období "glaciál" (doby ledové) s velkým rozšířením ledovců a mnohem teplejšími a vlhčími odbobími "interglaciál" (meziledová doba). Cyklické střídání klimatu vedlo k migraci fauny, flóry a odlišným krajinotvorným procesům. V Kvartéru (zalednění dosahovalo až 30 % pevniny) dosáhlo zalednění až hranic Česka (během předposledních dvou glaciálů riss a mindel), krajina zde vypadala jako tundra na Sibiři. Na konci glaciálu 20 000 - 19 000 př.n.l. byla hladina oceánů byla o cca 120 - 140 metrů nižší a v posledním interglaciálu cca 123 000 př.n.l. byla hladina asi o 10 -20 m vyšší než dnes.

  • střídání glaciálů a interglaciálů prostřednictvím "bodu zlomu" je ovlivněno tzv. Milankovičovými cykly (kombinace periodických cyklů excentricita - 96 až 127 tisíc roků, náklon zemské osy - 21 000 roků a precese cca 26 000 roků)
    Na základě Milakovičovy teorie jsme na sešupu do dalšího glaciálu (prof. Petr Pokorný), nyní jsme v neoglaciálu
  • Lidská populace Evropy se před 24 - 14,5 tisíci lety (poslední fáze Pleistocénu před nástupem holocénu) během posledního glaciálu snížila až o 90 % a lidské osídlení se udrželo jen v nejjižnějších částech kontinentu
  • v kvartéru bylo cca 50 glaciálů a interglaciálů (dob meziledových) prof. Petr Pokorný

Dělení kvartéru z pohledu paleoantropologie:

  • paleolit (starší doba kamenná, starší (před cca 2,6 -0,1 mil. roky), střední, mladý, pozdní
  • mezolit
  • neolit
  • doba bronzová
  • doba železná

Příčiny vzniku ledových dob:

přesné příčiny nejsou známé a pravděpodobně jde o souhru více faktorů. Změny podnebí (střídání zalednění a oteplování) ovlivňují i další geologické činitele jako je např. cyklická sedimentace

Faktory související s vodou

  • skleníkové plyny, nejvýznamější je vodní pára
  • cirkulace mořských proudů, termodynamické čerpadlo Země
  • změny poloh kontinetů (driftování kontinentů)
  • snižování nebo zvedání pevniny vlivem zatížení tíhou ledovců, tloušťka až 3 km
  • plankton

Faktory související se Sluncem

Společným působení těchto cyklů dochází ke kolísání sluneční aktivity a insolace = výkyvy v globální průměrné teplotě

  • změny pohybu Země - např. Milankovičovy cykly (excentricita, sklon zemské osy, precese) - IPCC zastává názor, že hlavním spouštěcím mechanismem dob ledových a meziledových jsou tyto astronomické cykly
  • sluneční cykly

Faktory kataklyzmatické

  • dopady asteroidů
  • erupce sopek (způsobují vulkanickou zimu)

Faktory ovlivňované Zemí

  • činností zemského jádra rozpínání a stahování (zahřívání a ochlazování)
  • změna magnetickéch pólů Země

Glaciál (doba ledová):

V glaciálu se třídají chladné stradiály s mírnějšími interstradiály. Střední Evropa byla v období glaciálů takřka bezlesá. V hornatých krajích se rozprostírala severská tundra s mechy a lišejníky. Dále od ledovců pak převládala arktickoalpínská květena. Na sušších místech byla subarktická step, která zaujímala i Čechy s Moravou a nižší polohy Slovenska. Na místech s příznivějším podnebím vznikla tajga zakrslého vzrůstu, tvořená především borovicí a břízou. V interglaciálech pronikaly do střední Evropy od jihu lesní dřeviny, jako jsou duby, lípy, javory, habr, buk, jedle apod., a vytvářely zapojené lesy. Zdroj Chlupáč 2002, http://fzp.ujep.cz/~Pokornyr/01_Materialy/1GEO/Prednasky/GEO_MO_08.pdf

Základní fáze glaciálního cyklu: eoglaciální fáze (časný klaciál, anaglaciální fáze) před 115 - 60 tisíci roky s prudkým ochlazením a častými interstradiály, pleniglaciální fáze (vrcholný glaciál) před 60 - 15 tisíci roky, došlo k maximálnímu zalednění (před 20 - 18 tisíci roky) a tardiglaciální fáze (kataglaciální, pozdní glaciál) před 15 - 11,6 tisíci roky došlo k oteplení rychle tály ledovce se dvěmi interstradiály. Pozdní glaciál  (tardiglaciální fáze) se dělí na Starý dryas, Allerod bolling a mladý drias. (Ložek 2008)

  • období trvající 40 - 120 tisíc roků, hromadění sněhu a ledu, zvyšuje se albedo (vyšší odrazivost slunečních paprsků, teplo se neakumuluje)
  • v době ledové stlačovala silná vrstva ledu povrch pevniny (v době největšího zalednění to bylo cca 30 % pevniny, nyní je to pouze 10 %)
  • při masivním zalednění došlo k propojení pevninských mostů, které umožnily migraci fauny, flóry a lidí díky poklesu hladiny oceánů o cca 120 roků (propojila se Asie se Severní Amerikou, Středozemní moře bylo odděleno od atlantického oceánu, propojily se Indonézské ostrovy, Austrálie s Tasmánií). Poslední glaciál (Wisconsinský), který měl největší rozsah ledovce před 21 tisíci roky vytvářel pevninský most v Beringii pro migraci zvířat a lidí z Asie
  • pokles srážek až o 60-70 %, nižší teploty o 10 - 12 °C (celosvětový průměr, teploty jsou o cca 5 - 6 °C chladnější), existence ledovců se projevovala po celém světě i citelným nedostatkem srážek
  • teplé klimatické pásy byly poměrné úzké, bylo rozsáhlé zalednění, docházelo k intenzivnímu zvětrávání hornin se svahovými pohyby
  • Klimatická pásma (výrazná klimatická pásma mají svou charakteristickou faunou a flórou) se v průběhu glaciálů posouvají a s nimi se stěhují i organismy, které tato pásma obývají. Mnohé druhy rostlin a živočichů se změněným podmínkám nedokázaly přizpůsobit a vymřely. Teplá klimatická pásma však v glaciálních časech nemizí, jen se zužují blíže k rovníku a díky tomu přežívají i teplomilné druhy
  • suché období převažuje výpar, je chladno, sucho a slunečno
  • Převážně bezlesá krajina (díky chladnu a suchu ustupuje vegetace), probíhá silná eroze (mráz, vítr, voda), divoké vodní toky, převažující homogenní ráz krajiny.  V blízkosti ledových štítů se rozšiřovaly chladné prašné pouště (vznik Sahary a dalších pouští), takřka zbavené vegetace. V rovníkových oblastech mizely deštné lesy, jež byly nahrazovány savanami.
  • hladina oceánů byla o cca 120 - 140 metrů nižší (zalednění severu Ameriky a Euroasie), během maxima posledního glaciálu dosahuje mocnost ledovce až 3 km v Severní Americe)
  • Koncem posledního glaciálu vyhynulo velké množství živočišných druhů (velcí savci, megafauna včetně mamutů) na obou polokoulích
  • v období před 57 až 29 tisíci lety (kyslíkové izotopové stádium MIS3) byla hladina moře až o 40 metrů výše, než se dříve předpokládalo a rozsah ledovce na severní polokouli byl zhruba poloviční, než v obdobní posledního maxima zalednění před 29 až 14 tisíci lety.

Jak vypadala krajina v době ledové?

Podle botaniků z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně

Vzhled krajiny v minulosti se dá do určité míry rekonstruovat pomocí analýzy pylových zrn či zbytků rostlin v usazeninách. Krajin a Sibiře a Aljašky vypadala podobně jako dnes už zhruba před 15 -50 tisíci lety (vrchol doby ledové). Zvířata se tedy na severu Sibiře a na Aljašce pásla ve vlhkých biotopech, v krajině s významným zastoupením tundry, světlé modřínové tajgy a rašelinišť. Kromě trav si pochutnávala i na větvičkách vrb či bříz a k typické stepní vegetaci se moc nedostala.

  • ve střední Evropě a tedy i na území České republiky převažovala otevřená krajina s výrazným podílem suché stepi, kde se na vlhčích a chráněných místech vyskytovaly řídké lesy, na severu Sibiře žila megafauna mezi jezírky a mokřady. I v tamních drsných podmínkách se však vyskytovaly četné stromy a keře
  • Vlhkost krajiny a vegetace severní Sibiře je dána permafrostem, tedy trvale zmrzlou půdou. Přestože je tato oblast srážkově chudá, letní tání permafrostu a nižší výpar vody kvůli chladnému počasí vytvářejí v krajině jezírka či mokřady. Typ krajiny a to, že se zřejmě od doby ledové výrazněji nezměnila, mohlo podle vědců přispět také k tomu, že na severu asijského kontinentu vyhynuli mamuti mnohem později než v jiných částech světa (poslední mamuti na Sibiři vyhynuli před cca 5 000 roky)
  • https://techfocus.cz/veda-vesmir/1905-botanici-zrekonstruovali-podobu-krajiny-jak-vypadala-v-dobe-ledove.html?utm_source=www.seznam.cz&utm_medium=sekce-z-internetu

Interglaciál (doba meziledová):

Interglaciální cyklus (Iversen 1958 pro severozápadní Evropu) protokratická fáze, po skončení glaciálu půdy mají málo humusu, dochází kmigraci křovin a dřevin do stepní vegetace, vysoká diverzita a expanze vegetace (hodně světlomilných druhů)., mezokratická fáze zde dochází k vývoji opadavých listnatých stromů, vznik hnědých půd a světlomilné druhy postupně mizí, oligokratická fáze vznik světlých lesů s jehličnany, minerálně chudé půdy, akumulace rašeliny. V druhé polovině glaciálu dochází k vymívání minerálů díky vlhkosti, šíření jehličnanů a tím okyselení prostředí

  • Období trvající 10 - 15 tisíc roků
  • Teploty byly stejné nebo teplejší až o 3 - 5 °C než je tomu dnes, srážky byly vyšší až o 50 %
  • Docházelo k nárůstu biomasy a rozvoji fauny a flóry
  • Růst vegetace (rozvoj lesa a vznik půd), nedocházelo k transportu a ukládání sedimentů, ale dochází k akumulaci (působí chemické zvětrávání - vyluhování - kyselé)
  • Vodní toky jsou meadrující a různorodou přírodou
  • Vlhko, vegetace pohlcuje teplo, vodní páry účinkují jako účinný "skleníkový plyn", je oblačnost
  • Sahara před 13 tisíci roky měla Sahara dnešní podobu, díky tání ledovců došlo před cca 8 - 6  tisíci roky k významnému zvhlčení atmosféry - "zelená Sahara" (střed Sahary byl vlhký, byla zde savana s jezery a pastevci) - fungoval i velký vodní cyklus díky monzunu mezi pevninou a oceánem, před cca 4,2  tisíci monzun ustal (největší dopady klimatických změn byli v oblasti obratníků - velké výkyvy srážek a intenzity letních monzunů
  • Poslední interglaciál EEM byl před 128 - 115 tisíci roky, globální klima bylo teplejší než dnes, byla vyšší hladina světového oceánu, Baltické moře bylo více propojeno se světovými oceány, střední Evropa byla souvisle zalesněna (jehličnatá zejména v západní Evropě). Ze začátku Eemu byla typická expanze březových a borových lesů, později expanduje habr, po jeho maximu expandují borovo.březové lesy se smrky koncem Eemu. Na počátku eemu je rychlé oteplení s malým objemem srážek (velmi podobné dnešní době), ve středním eemu je sušeji a dochází k poklesu teploty na severu, na konci dochází k ochlazení vysušení. Pro Eeem je typická dominance jehličnanů (kromě počátku) , v holocénu jde naopak o dominanci listnatých dřevin.
  • Otevřená fáze lesů je typická pro začátek a konec interglaciálů
  • Stromy s převažující arbuskulární mykorhizou (tis, jilm, jasan, javor) dominovali pouze v počátečních fázích interglaciálu (pokles fosforu v půdě)
  • Stromy s ektomykorhizou byly hojné během většiny interglaciálu, dominovali na konci lesních fází (současný holocén je jiný díky působení člověka). Fauna v eemu byla odlišná ve srovnání s holocénem (chybí většina megafauny). Délka trvání eemu se liší na jihu 20 000 roků na severu pouze 12 000 roků.
  • Dálší interglaciály: harreskovian (před 790 tisíci roky), holštein (před 480 tisíci roky), eem (před 128 -115 tisíci roky), holocén

Při střídání ročních období v zimním období dochází na severní polokouli k většímu zalednění a sněhové pokrývce a oučasně na jižním pólu dochází k odlednění

https://is.muni.cz/el/1431/jaro2015/Bi8300/03_Kvarterni_cycklus_a_posledni_intergacial.pdf

https://is.muni.cz/el/1431/podzim2016/Z8338/um/Kvarter_01_Kvarter_vymezeni.pdf?lang=en

Loading...