Реферати » Реферати з біології » Тепла біосфера

Тепла біосфера

також припущення про крейдяних льодовикових епізодах, засновані на непрямих даних (швидкі евстатіческіе коливання, різкі зміни ізотопного складу вуглецю).

Ці припущення суперечать один одному, а також палеобіогеографіческім і палеокліматичні даними, викладеним нижче. У високих палеошіротах в нижньокрейдових відкладеннях зустрічаються окремі пласти і пачки сезонних льодово-морських відкладень. Однак, як уже зазначалося, сезонні льоди не є елементом багаторічної гляціосфери через їх короткочасного існування і досить обмеженого впливу на біосферні процеси.

Використовуючи геологічні, палеонтологічні та палеоокеанологіческіе дані, ряд співробітників російських академічних інститутів - Геологічного, Палеонтологічного, літосфери, океанології - спробували реконструювати глобальну географію, биогеографию і кліматичні пояси для головних підрозділів ("століть") крейдяного періоду . Перші кроки в цьому напрямку були зроблені в рамках перервалася Екологічної програми АН СРСР (1990), потім у державній науково-технічній програмі Росії "Глобальні зміни природного середовища та клімату" (1991 - 1992). У 1993 р. Російський фонд фундаментальних досліджень (РФФД) виділив кошти на організацію трирічного проекту "Тепла біосфера" (N93-05-8877). В даний час ці дослідження закінчені, їх результати частково опубліковані в журналі "Стратиграфія. Геологічна кореляція" (1995. Т.3. N 3.) Та інших виданнях. З підтримкою РФФД зараз розпочаті дослідження впливу клімату, в тому числі безледнікового, на біосферу. Коротко зупинимося на основних даних, отриманих нашими попередниками і в рамках згаданих проектів.

Карта землі крейдяного періоду

По ряду параметрів головні підсистеми крейдяний біосфери Землі істотно відрізнялися від сучасних, що наочно відображається в глобальних географічних, кліматичних і біогеографічних картах, складених для 12 століть цього періоду.

Континенти і океани. Сучасні обриси океанів і континентів стали вимальовуватися лише до кінця крейдяного періоду. На початку ж цього періоду вони гуртувалися і розташовувалися на планеті зовсім інакше, мали іншу конфігурацію і рельєф, ніж зараз. Більшості сучасних океанів, за винятком Тихого, ще не було на Землі, або вони перебували в самому зародковому стані. Зате існував величезний океан Тетіс, якого немає зараз. Він простягався від Мексики до Південно-Східної Азії та Австралії, сильно розширюючись з заходу на схід. Сучасні Карибське і Середземне моря, центральна частина Атлантичного океану - це релікти Тетіса, а Тибет і Гімалаї, образно кажучи, - мавзолей, в якому покояться його останки.

Тетіс розділяв два суперконтиненту. На північ від нього розташовувалася Лавразия, що включала сучасну Північну Америку і Євразію, а на південь - Гондвана, що об'єднувала Південну Америку, Африку, Індію, Антарктиду і Австралію. У крейдяний період посилився намітився ще у пізньому юре розпад Гондвани і почався розпад Лавразии. За головним системам розколів (рифтам) почалося розсування континентів Hового і Старого світу. В результаті до кінця крейдяного періоду Атлантичний океан поступово перетворився в єдиний, але ще неширокий, в порівнянні з сучасним, басейн. У середині крейдяного періоду від Антарктиди відкололася Індія і стала дрейфувати на північ, а в її тилу відкрився і став швидко розширюватися Індійський океан.

В результаті поддвіганія океанічної кори під континенти (субдукції) уздовж північного берега Тетіса і в обрамленні Тихого океану сформувалися глибоководні жолоби, острівні дуги, а в крайових частинах континентів - протяжні вулканічні гірські пояси. Вони піднялися уздовж південного і східного узбереж Азії, східного узбережжя Австралії, західних узбереж обох Америк і Антарктиди. Великі низько-і среднегорниє області існували також у Східній Сибіру, ??Південно-Східної Азії, мабуть, в Південній Африці і приатлантичних районах Південної Америки. У той же час деякі дослідники вважають, що в цілому рельєф Землі був нижче і його кумулятивна (гіпсометричні) крива була більш уплощенной, ніж зараз [9].

Рівень Світового океану. Важлива особливість крейдяний Землі - найбільше за останні 400 млн років підвищення рівня Світового океану. Це був воістину всесвітній потоп, що охопила всі континенти. Правда, на відміну від легендарного біблійного потопу води не затопили височини і гори. На думку деяких дослідників максимальний підйом рівня океану в середині крейдяного періоду досягав більше 250 м.

Інші фахівці вважають цю оцінку завищеною. Як би то не було, великі неглибокі моря покрили околиці (шельфи) і прибережні низовини всіх континентів, а часом затоплювали також внутрішні рівнини, наприклад в Північній Америці, Південній та Східній Європі, Західного Сибіру, ??Австралії, частково Південній Америці. Невеликі коливання рівня океану сильно змінювали розміри і конфігурацію цих мілководних морів. Між морями часто виникали широкі протоки, розрізані сушу на великі острови або архіпелаги. В цілому в крейдяний період Земля представляла світ величезних океанів і безлічі дуже великих, середніх і малих островів, півостровів і архіпелагів в межах затоплених континентів.

Температура океану. Вивчаючи ізотопи деяких раковин, головним чином мікроскопічних форамініфер, що жили в поверхневому шарі океану і на його дні, можна (при деяких правдоподібних припущеннях) оцінити температури поверхневих і донних вод цього океану. Останні дослідження подібного роду [10] показують, що в середині крейдяного періоду середньорічна температура поверхневих вод поблизу екватора була близька до сучасної (26 - 28oC) або навіть на 3 - 4o вище. Поблизу 60o пд.ш. вона коливалася від 10 до 18oC (зараз 0 - 6oC), а на полюсах, як передбачається, була не нижче 0oC (зараз помітно нижче). Температура донних вод на екваторі і поблизу 60o пд.ш. становила відповідно близько 16 - 19oC і 10 - 16oC і лише до кінця крейдяного періоду повсюдно знизилася до 10 - 16oC.

Таким чином, на відміну від сучасного холодного океану (переважна температура в товщі води 4 - 6oC) крейдяний океан був теплим (в цілому приблизно на 10 - 15oC тепліше сучасного). Подібний стан океану не могло не позначитися на характері циркуляції, розшаруванні та вентиляції його вод, седиментації і умови проживання організмів в океані.

Течії. Система головних поверхневих океанічних течій на Землі мала в крейдяний період принципово інший характер, ніж нині. Більшість дослідників вважає, що зі східної екваторіальній частині Тетіса в його тропічні центральну і західну частини і далі знову в Тихий океан проходило потужне тепла течія - продовження або гілку північного екваторіального течії Тихого океану [11]. Воно зумовлювало досить теплий клімат і накопичення своєрідних опадів у прилеглих районах Європи та Північної Америки.

Потепління, очевидно, сприяли окремі гілки теплої течії, що проникали на північ уздовж меридіональних морів, епізодично виникали на схід і захід від Уралу, між Європою і Гренландією і на заході Північної Америки, у підніжжя Кордильєр . Разом з теплими течіями поширювалася на північ тепловодна морська фауна з Тетіса. Південна гілка екваторіальної течії східного Тетіса, мабуть, досягала східних берегів Африки і, далі відхиляючись на південь, зумовлювала теплий клімат східної Гондвани. В цілому, в першій половині крейдяного періоду протягом в океанах мало в основному широтне напрямок. У міру розкриття Атлантичного і Індійського океанів посилювалися їх меридіональні компоненти.

Про характер глибинних течій в крейдяному океані зараз можна тільки гадати, хоча, можливо, саме вони визначали багато особливості крейдяний біосфери. Hекоторое дослідники припускають, що в крейдяний період теплі води підвищеної солоності і щільності, які формувалися за рахунок інтенсивного випаровування в обширних і дрібних епіконтінентальних басейнах тропічного поясу, стікали в океани і, заповнюючи його улоговини, поширювалися в полярні області, обігріваючи високі широти.

Кліматична зональність крейдового періоду

Гірські породи, мінерали, копалини рослини і тварини, які утворюються і ростуть в певних кліматичних умовах, традиційно використовуються в геології як кліматичні індикатори. Їх місцезнаходження були нанесені на нові палеогеографічні карти століть крейдяного періоду, складені за палеомагнітним, палеобіогеографіческім і геологічними даними. Палеокліматичні індикатори закономірно розташувалися на цих картах у вигляді декількох, приблизно субширотних, поясів. При цьому від палеоекватора до обох полюсів Землі пояс, що характеризується індикаторами спекотного клімату, послідовно змінюється поясами з індикаторами все більш холодного клімату.

Кліматичні параметри кожного поясу уточнювалися за допомогою різних палеоботанічних, литологических, геохімічних, палеобіогеографіческіх та інших методів [12]. Так вдалося реконструювати кліматичні пояси всіх століть крейдяного періоду. Для контролю деякі наші карти порівнювалися з реконструкціями, отриманими іншим, порівняно новим методом математичного моделювання кулеметів. Він заснований на використанні фізичних моделей кліматичної системи Землі, палеогеографічних реконструкцій і на поодиноких, найбільш достовірних палеоклиматических параметрах, витягнутих з геологічних даних. Тому геологічний і математичний методи контролюють і доповнюють один одного.

Моделювання зараз може дати уявлення про багаторічну погоді, її параметрах, їх глобальному розподілі та сезонної динаміці. Геологічний метод здатний приблизно реконструювати становище і характер кулеметів основних кліматичних поясів, осредненние за мільйони років. Ці досить грубі реконструкції мають важливе значення, так як є емпіричною базою палеокліматології. Результати обох методів у нашому випадку непогано узгоджуються між собою і тим самим у цілому підтверджують один одного. Втім, нижче буде зазначено, що за окремими параметрами між ними виникають деякі розбіжності, що мають у ряді випадків систематичний характер.

Реконструйовані крейдяні кліматичні пояси виявилися своєрідними, багато в чому схожими на сучасні. Їх короткі характеристики наведені нижче.

Високоширотні помірні кліматичні пояси. Багато ознаки вказують, що в обох полярних областях протягом крейдяний епохи розташовувалися пояса, подібні з сучасним помірним

Сторінки: 1 2 3 4

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар