제4차 빙하

Quaternary glaciation
플레이스토세 동안 북반구에서 최대 빙하가 발생한 범위.두께 3~4km(1.9~2.5mi)의 빙상 생성은 지구 해수면 하락 약 120m(390ft)에 해당한다.

플레이스토세 빙하라고도 알려진 4차 빙하는 2.58 Ma(백만 년 전)에 시작되어 현재 [1][2][3]진행 중인 4차 빙하기연속이다.지질학자들은 현재까지의 모든 기간을 "빙하기"라고 표현하지만, 대중 문화에서 "빙하기"라는 용어는 일반적으로 [4]플라이스토세나 플라이스토세 사이의 가장 최근의 빙하기와 관련이 있습니다.지구에는 아직 빙상이 있기 때문에 지질학자들은 4차 빙하가 진행 중이며, 현재 지구는 간빙기를 겪고 있다고 생각한다.

4차 빙하기 동안 빙상이 나타났다.빙하기 동안 그들은 팽창했고, 간빙기 동안에는 수축했다.지난 빙하기가 끝난 이후, 유일하게 남아 있는 빙상은 남극과 그린란드 빙상이다.빙하기 동안 형성된 로랑라이드 빙상과 같은 다른 빙상들은 완전히 녹아서 간빙기 동안 사라졌다.4차 빙하의 주요 영향은 대륙의 많은 부분에 걸친 육지의 침식과 물질의 퇴적, 강 시스템의 변화, 얼음 가장자리에서 멀리 떨어진 다홍수의 개발을 포함한 수백만 의 호수의 생성; 해수면의 변화; 지구의 등정적 조절이었다.지각, 홍수, 이상풍.알베도(태양의 복사 에너지가 지구로부터 반사되는 정도)를 높임으로써 빙상 자체가 기후를 더 시원하게 하기 위한 중요한 피드백을 만들어냈다.이러한 영향은 육지, 해양, 그리고 관련된 생물 군집의 전체 환경을 형성했다.

4차 빙하기 전에는 육지에서 만들어진 얼음이 적어도 4개의 다른 빙하기 동안 나타났다가 사라졌다.

검출

4차 빙하의 증거는 18세기와 19세기에 과학 혁명의 일부로 처음 이해되었다.

지난 세기 동안, 광범위한 현장 관찰은 대륙 빙하가 유럽, 북미, 시베리아의 많은 부분을 덮고 있다는 증거를 제공해 왔다.빙하 특징의 지도는 수백 명의 지질학자에 의해 오랜 현장 조사 끝에 작성되었으며, 그들은 빙상의 범위, 흐름의 방향, 그리고 녹은 물의 수로의 위치를 밝히기 위해 드럼린, 에스터, 모레인, 줄무늬, 그리고 빙하 하천 채널의 위치와 방향을 지도화했다.그들은 또한 과학자들이 얼음의 여러 진보와 후퇴의 역사를 해독할 수 있게 해주었다.전 세계 빙하 이론이 일반적으로 받아들여지기 전에, 많은 관측자들은 얼음이 한 번 전진하고 후퇴하는 것 이상이 일어났다는 것을 인식했다.

묘사

지난 42만 년 동안 보스토크 스테이션 얼음 핵에서 재구성된 온도(파란색), CO2(녹색), 먼지(빨간색) 그래프

지질학자들에게 빙하기는 많은 양의 육지 얼음의 존재로 특징지어진다.4차 빙하 이전에, 육지 기반 얼음은 적어도 4개의 지질 시기 동안 형성되었다: 카루 (360-260 Ma), 안데스-사하라 (450-420 Ma), 크라이오게니아 (720-635 Ma), 휴로니아 (2,400–2,100 Ma).[5][6]

제4기, 즉 빙하기 동안, 육지 얼음의 총 부피, 해수면, 지구 기온의 주기적인 변동도 있었다.추운 기간 동안 (빙하기, 혹은 단순히 빙하기라고 불림) 유럽, 북미, 시베리아최소한 4km (2.5mi) 두께의 대형 빙상이 존재했습니다.대륙 빙하가 후퇴할 때 빙하 사이의 간격이 짧아지고 따뜻해지는 것을 간빙하라고 한다.이것들은 매몰된 토양 프로파일, 이탄층, 빙하 파편의 층화되지 않은 퇴적물을 분리하는 호수 및 하천 퇴적물에 의해 증명된다.

처음에는 변동 기간이 약 4만 1천 년이었지만, 근신세 중기 이후 약 10만 년으로 느려졌다. 이는 지난 80만 년 동안의 얼음 중심과 초기 기간의 해양 침전물 중심에서 가장 명확하게 증명되었다.지난 74만 년 동안 8번의 빙하 [7]주기가 있었다.

2.58 Ma부터 시작되는 제4기 전체를 빙하기라고 한다. 왜냐하면 적어도 하나의 영구 대형 빙상이 지속적으로 존재했기 때문이다.각각의 간빙기 동안 그린란드의 얼마나 많은 부분이 얼음으로 덮여 있었는지는 불확실하다.

현재 지구는 홀로세 시대의 시작을 알리는 간빙기에 있다.현재의 간빙기는 15,000년에서 10,000년 사이에 시작되었다; 이것은 지난 빙하기의 빙상이 사라지기 시작하도록 만들었다.현재 세계 육지의 약 10%를 차지하고 있는 이러한 마지막 빙하의 잔해는 그린란드, 남극 대륙 및 일부 산악 지역에 여전히 존재한다.

빙하기 동안, 현재의 (간빙기) 수문 체계는 세계의 많은 지역에서 완전히 중단되었고 다른 지역에서는 상당히 수정되었다.육지의 얼음의 부피 때문에, 해수면은 현재보다 약 120미터(394피트) 낮았다.

원인들

지구의 빙하 역사는 지구의 기후 시스템(들어, 해류, 탄소 순환)의 내부 변동성의 산물이며, 기후 시스템 외부의 현상(예를 들어, 지구의 궤도 변화, 화산 활동, 태양 [8]출력의 변화)에 의한 외부 힘과 상호작용한다.

천문 주기

기후를 조절하는 데 있어 지구의 궤도 [9]변화의 역할은 19세기 후반에 제임스 크롤에 의해 처음으로 발전되었다.나중에, 세르비아의 지구물리학자밀루틴 밀란코비치는 그 이론을 상세하게 설명했고, 지구 궤도의 이러한 불규칙성이 현재 밀란코비치 [10]사이클로 알려진 기후 주기를 야기할 수 있다고 계산했다.그것들은 지구 궤도 성질에 있는 몇 가지 유형의 주기적 변화의 가법적 행동의 결과이다.

빙하기와 지구 궤도의 관계

지구의 궤도 이심률 변화는 약 10만 [11]년 주기로 일어납니다.지구축의 기울기 또는 기울기는 41,000년 [11]주기로 22°에서 24.5° 사이에서 주기적으로 변합니다.지구축의 기울기는 계절에 영향을 미칩니다. 기울기가 클수록 여름과 겨울 기온의 대비가 커집니다.분점의 세차 운동, 즉 지구의 자전축의 흔들림은 26,000년의 주기성을 가지고 있다.밀란코비치 이론에 따르면, 이러한 요소들은 주기적인 지구의 냉각을 유발하며, 사이클에서 가장 추운 부분은 약 40,000년마다 발생한다.밀란코비치 주기의 주된 효과는 지구가 받는 태양열의 전체 양이 아니라 계절 간의 대비를 변화시키는 것이다.그 결과 빙하가 쌓이는 것보다 얼음이 덜 녹고 빙하가 쌓이게 된다.

밀란코비치는 1920년대와 1930년대에 기후 주기의 아이디어를 생각해냈지만, 1970년대에 이르러서야 4차 온도 변화에 대한 충분히 길고 상세한 연대기가 이론을 적절하게 [12]시험하기 위해 밝혀졌습니다.심해핵에 대한 연구와 그 안에 포함된 화석은 지난 수십만 년 동안의 기후 변화가 밀란코비치(Milankovitch)가 예측한 것과 매우 가깝다는 것을 보여준다.

이 이론의 문제점은 이러한 천문학적 주기가 수백만 년 동안 존재해왔지만 빙하는 드문 현상이라는 것이다.천문학적 주기는 빙하기와 간빙기, 그리고 그들의 변화와 관련이 있지만, 이러한 장기 빙하기가 시작되지는 않습니다.

대기 조성

한 이론은 중요한 온실 가스인 대기
2
CO의 감소가 결국 빙하로 이어진 장기적인 냉각 추세를 시작했다고 주장한다.
지질학적 증거에 따르면 중생대 [13]중반 이후 대기 중2 CO가 90% 이상 감소하였다.알케논 기록을 통해 CO 재구성을 분석한2 결과 남극 빙하 이전과 도중에 대기 중 CO가 감소했으며2, 남극 [14]빙하의 주요 원인으로 상당한2 CO 감소를 뒷받침한다.

CO2 수치는 또한 간빙하와 빙하 사이의 전환에 중요한 역할을 한다.CO 함량이 높으면2 따뜻한 간빙기에 해당하고 낮은 CO2 함량은 빙하기에 해당된다.그러나 연구에 따르면 CO가 빙하 간 전이의 주요 원인이 아니라 [15]피드백 역할을 할 수 있다
2
.
관찰
2 CO 변동에 대한 설명은 "어려운 속성 문제를 남긴다."[15]

판구조학 및 해류

장기 빙하기의 발달에서 중요한 요소는 [16]대륙의 위치이다.이것들은 해양과 대기의 순환을 조절하여 해류가 열을 고위도로 운반하는 방법에 영향을 줄 수 있다.지질학적 시간 동안 북극은 주요 해류가 수그러들지 않고 이동할 수 있도록 넓고 탁 트인 대양에 있었던 것으로 보인다.적도 물이 극지방으로 흘러들어와 극지방이 따뜻해졌다.이것은 온화하고 균일한 기후를 만들어 냈고 지질학적 시간 내내 지속되었다.

그러나 신생대에는 북미 대륙판과 남미 대륙판이 유라시아 에서 서쪽으로 떠내려갔다.이는 북극해의 육지로 둘러싸인 작은 분지에 있는 북극과 남북으로 이어지는 대서양 개발과 맞물렸다.드레이크 항로는 3390만 년 전(에오세-올리고세 전환기)에 개통되어 남극대륙과 남아메리카분리했다.그러면 남극 순환 해류가 남극 대륙을 따뜻한 물로부터 고립시키고 거대한 빙상의 형성을 촉발시킬 수 있다.파나마 지협은 약 260만 년 전에 수렴판 가장자리에서 발달하여 해양 순환을 더욱 분리하여 태평양[17]대서양을 연결하는 극지방 밖의 마지막 해협을 폐쇄했습니다.이것은 북대서양 열염의 순환을 강화하면서 북극위도에 충분한 수분을 공급하여 북극 빙하를 [18]생성했다.

산의 융기

대륙의 지표면 상승은 종종 의 형성의 형태로 4차 빙하를 일으키는 데 기여했다고 생각됩니다.현대의 빙하는 종종 산악 지역과 관련이 있다.후기 신생대의 산악 형성과 관련하여 지구의 육지 대부분이 열대지방에서 점차적으로 이동함에 따라 높은 고도와 위도에서 빙하 [19]형성을 선호하게 되었다.를 들어, 그린란드 빙상은 서그린란드와 동그린란드 고지대의 융기와 관련하여 형성되었다.서부와 동그린란드 산맥은 마이오세 [20]시대에 1000만 년과 500만 년 전 두 단계로 융기된 수동적 대륙 변두리를 구성한다.컴퓨터 모델링은 상승이 지형적인 강수량을 증가시키고 표면 [20]온도를 냉각시킴으로써 빙하를 가능하게 했을 것이라는 것을 보여준다.안데스 산맥의 경우, 코딜레라 원주가 약 1백만 [21]에 계곡 빙하의 개발을 허용하는 높이까지 솟아오른 것으로 알려져 있다.

영향들

대륙에 그렇게 많은 얼음이 존재한다는 것은 지구 수문계의 거의 모든 측면에 심오한 영향을 끼쳤다.가장 분명한 효과는 흐르는 물 대신 빙하 침식과 퇴적 양식으로 만들어진 웅장한 산 풍경과 다른 대륙 풍경이다.수백만 평방 킬로미터에 이르는 완전히 새로운 풍경이 비교적 짧은 지질 시간에 형성되었습니다.게다가, 거대한 빙하 얼음 덩어리들은 빙하 가장자리 너머에 지구에 영향을 끼쳤다.직간접적으로, 빙하의 영향은 세계 곳곳에서 느껴졌다.

호수

4차 빙하는 다른 모든 지질학적 과정을 합친 것보다 더 많은 호수를 만들었다.대륙 빙하가 빙하배수 시스템을 완전히 교란시키기 때문입니다.빙하가 이동한 표면은 얼음에 의해 긁히고 침식되어 암반 속에 물이 빠지지 않은 많은 움푹 패인 곳을 남겼다.이 움푹 패인 곳들은 물로 가득 차서 호수가 되었다.

오대호 형성도

빙하 가장자리를 따라 매우 큰 호수가 만들어졌다.북미유럽얼음은 최대 축적량 중심 부근에서 약 3,000미터 (10,000피트) 두께였지만 빙하 가장자리 쪽으로 점점 가늘어졌다.얼음의 무게로 인해 지각 침하가 일어났는데, 이것은 가장 두꺼운 얼음의 축적 아래에서 가장 컸다.얼음이 녹으면서 지각의 반발이 뒤처지면서 얼음 쪽으로 국지적인 경사가 생겼다.이 경사지는 수천 년 동안 지속된 분지를 형성했다.이 분지들은 호수가 되거나 바다의 침입을 받았다.발트해[22][23] 북미[24] 오대호주로 이런 방식으로 [dubious ]형성되었다.

캐나다 실드, 스웨덴, 핀란드의 수많은 호수는 적어도 부분적으로 빙하가 풍화[25][26]암반을 선택적으로 침식함으로써 생겨난 것으로 생각된다.

충적호

빙하를 일으키는 기후 조건은 큰 빙상에서 멀리 떨어진 건조하고 반건조 지역에 간접적인 영향을 미쳤다.빙하를 먹여 살린 강수량 증가는 또한 주요 강과 간헐적인 하천의 유출을 증가시켰고, 그 결과 큰 자갈 호수의 성장과 발전을 가져왔다.대부분의 충적호수는 바다로 이어지는 배수 시스템을 구축하기에 일반적으로 비가 충분하지 않은 비교적 건조한 지역에서 개발되었다.대신, 하천의 유출물이 폐쇄된 분지로 흘러들어 플레이야 호수를 형성했다.강우량이 증가하면서 플레이야 호수가 확대되고 넘쳤다.충적호수는 빙하기 동안 가장 광범위했다.간빙기 동안, 비가 적게 오는 동안, 자갈 호수는 작은 소금 평지를 형성하기 위해 줄어들었다.

등정적 조정

4차 빙하기 동안 암석권의 주요 등정적 조정은 대륙을 움츠러들게 한 얼음의 무게에 의해 일어났다.캐나다에서는 허드슨주변의 넓은 지역이 해수면 아래(현대)로 내려앉았고, 유럽의 발트해 주변 지역도 그랬다.얼음이 녹은 후 땅이 움푹 패인 곳으로부터 다시 살아나고 있다.이러한 등압 운동 중 일부는 약 9,000년 전 스칸디나비아에서 큰 지진을 일으켰다.이 지진들은 판구조론과 관련이 없다는 점에서 독특하다.

연구들은 상승이 두 가지 뚜렷한 단계에서 일어났다는 것을 보여주었다.탈글리세이션에 따른 초기 상승은 급속했고("탄성"이라고 함) 얼음이 하역될 때 일어났다.이 "탄성" 단계 이후 "느린 점성 흐름"으로 상승이 진행되어 속도가 기하급수적으로 감소합니다.오늘날 일반적인 상승률은 연간 1cm 이하이다. 단, 북미 지역, 특히 상승률이 연간 2.54cm(1인치 이상)[27]인 알래스카 지역은 제외한다.북유럽에서는 BIFROST GPS [28]네트워크에서 얻은 GPS 데이터를 통해 이를 명확하게 알 수 있다.연구들은 반등이 적어도 약 10,000년 더 지속될 것이라고 시사한다.탈글리세이션의 종료로부터 상승하는 총량은 국소 얼음 부하에 따라 달라지며, 반발 중심 부근에서 수백 미터까지 상승할 수 있다.

바람

많은 대륙에 얼음이 존재함에 따라 대기 순환 패턴이 크게 달라졌다.빙하 가장자리에 있는 바람은 빙하 밭에서 나오는 풍부한 농후하고 차가운 공기로 인해 강하고 지속적이었다.이 바람은 빙하에 의해 내려온 느슨하고 미세한 침전물을 대량으로 집어 운반했다.이 먼지는 황토(바람에 날리는 실트)로 축적되어 미주리계곡의 대부분, 중앙 유럽, 그리고 중국 북부 지역에 불규칙한 담요를 형성했습니다.

사구는 제 4기 초기에 많은 지역에서 훨씬 더 널리 퍼져 있었고 활동적이었다.좋은 예는 미국 네브라스카의 샌드힐 지역으로, 약 60,000km2(23,166평방마일)[29]의 면적을 차지하고 있다.이 지역은 플라이스토세 시대에는 크고 활발한 모래언덕밭이었지만, 오늘날에는 주로 [30][31]풀숲으로 안정되어 있다.

해류

두꺼운 빙하는 몇몇 중요한 지역에서 해저에 닿을 정도로 무거웠고, 이는 바닷물의 통로를 막고 해류에 영향을 미쳤다.이러한 직접적인 영향 외에도, 해류가 전지구 열 전달에 기여하기 때문에 피드백 효과도 초래했다.

금광상

4차 빙하에 의해 퇴적된 모레인스와 그 때까지의 시간은 귀중한 사금 퇴적물의 형성에 기여해왔다.칠레 최남단에서는 4차 모레인 재작업이 금을 [32]앞바다에 집중시키고 있다.

이전의 빙하 기록

5억 의 기후변화

빙하는 지구 [33]역사에서 드문 일이었지만, 후기 고생대(300~200 Ma)와 후기 선캄브리아기(즉, 신생대, 800~600 Ma)[34]에 널리 퍼진 빙하의 증거가 있다.2-3 Ma로 시작된 현재의 빙하기 이전, 지구의 기후는 일반적으로 온화하고 오랜 기간 동안 균일했다.이러한 기후 역사는 화석 식물과 동물의 종류와 지층학 [35]기록에 보존된 퇴적물의 특성에 의해 암시된다.그러나 지질 기록의 여러 부분에서 고대 빙하의 주요 시기를 기록하는 광범위한 빙하 퇴적물이 있다.이러한 증거는 현재의 4차 빙하 이전의 주요 빙하 시기를 암시한다.

카루 빙하기라고 불리는 4차 빙하기 이전의 가장 잘 기록된 것 중 하나는 남아프리카, 인도, 남미, 남극, 그리고 호주후기 고생대 바위에서 발견됩니다.고대 빙하 퇴적물의 노출은 이 지역에서 많다.더 오래된 빙하 퇴적물은 남아메리카를 제외한 모든 대륙에 존재한다.이는 선캄브리아기 말기에 두 번의 빙하가 발생했고, 빙하시대[36]눈덩이 지구가 생성되었음을 나타냅니다.

다음 빙하기

산업혁명 이후 대기
2
중 CO의 증가.

약 20,000년 전 이후 마지막 빙하기에 따른 온난화 추세는 해수면이 약 130미터 상승하는 결과를 가져왔다.이러한 온난화 추세는 약 6,000년 전에 가라앉았고, 해수면은 신석기 시대 이후 비교적 안정되어 왔다.현재의 간빙기(홀로세 기후 최적기)는 수백 년 동안 지속된 수많은 한파에 의해 중단되었던 이전의 간빙기에 비해 안정적이고 따뜻했다.이러한 안정성은 신석기 혁명과 더불어 인류문명[37] 가능하게 했을 것이다

궤도 모델을 바탕으로 약 6,000년 전에 시작된 냉각 추세는 앞으로 23,000년 [38]동안 계속될 것입니다.하지만 지구의 궤도 매개변수의 약간의 변화는, 인간의 어떠한 기여가 없더라도, 다음 5만년 동안 [39]또 다른 빙하기는 없을 것이라는 것을 암시할 수 있다.현재의 냉각 추세는 약 60,000년 후(따뜻한 기간)에 걸쳐 중단될 수 있으며, 다음 빙하 최대값은 약 100,000년 [40]후에나 도달할 수 있다.

약 10,000년의 간빙기 지속에 대한 과거의 추정치에 따르면, 1970년대에는 다음 빙하기가 임박했다는 우려가 있었다.하지만, 태양 주위를 도는 지구 궤도의 이심률의 약간의 변화는 약 5만 [41]년의 긴 간빙기를 암시한다.게다가, 인간의 영향은 이미 비정상적으로 긴 온난화 기간을 연장하는 것으로 보인다.다음 빙하 최대치에 대한 시간대의 예측은 결정적으로 대기 중의 CO의
2
에 달려 있다.
CO 수준이 750ppm(ppm; 현재 수준은 407ppm[42])으로 증가했다고
2 가정한 모델은 50,[43]000년 동안 현재의 간빙기의 지속성을 추정했다.
하지만, 더 최근의 연구들은 지구의 해양과 대기로 방출되는 열 포획 가스의 양이 약 5만년 후에 시작될 다음 빙하기와 더 많은 빙하기 [44][45]순환을 막을 것이라고 결론지었다.

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외부 링크

Wiktionary의 빙하 사전 정의

원인들