الأرض الدفيئة والأرض الجليدية

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

على مدار تاريخ مناخ الأرض ( المناخ القديم )، تذبذب مناخها بين حالتين رئيسيتين: الاحتباس الحراري والجليد . [ 1 ] تستمر كلتا الحالتين المناخيتين لملايين السنين، ويجب عدم الخلط بينهما وبين الفترات الجليدية وما بين الجليدية الأقصر بكثير ، والتي تحدث كمراحل متناوبة ضمن فترة جليدية (تُعرف بالعصر الجليدي ) وتميل إلى الاستمرار لأقل من مليون سنة. [ 2 ] هناك عدة فترات جليدية في تاريخ مناخ الأرض، وهي: الهوروني ، والكريوجيني ، والأنديزي-الصحراوي (المعروف أيضًا باسم حقبة الحياة القديمة المبكرة)، وحقبة الحياة القديمة المتأخرة ، والطباشيري [ 3 ] [ 4 ] ، وحقبة الحياة الحديثة المتأخرة . [ 1 ]

يُعتقد أن العوامل الرئيسية المؤثرة في تغيرات المناخ القديم هي تركيز غازات الدفيئة في الغلاف الجوي ، مثل ثاني أكسيد الكربون ( CO2 ) وبدرجة أقل الميثان ( CH4 )، وتغيرات مدار الأرض ، والتغيرات طويلة الأمد في الثابت الشمسي ، والتغيرات المحيطية والجبلية الناتجة عن ديناميكيات الصفائح التكتونية . [ 5 ] وقد لعبت فترات الدفيئة والجليدية أدوارًا محورية في تطور الحياة على الأرض ، من خلال فرض التكيف البيولوجي والتغيرات الحيوية بشكل مباشر وغير مباشر على مختلف النطاقات المكانية عبر الزمن. [ 6 ] [ 7 ]

الجدول الزمني للفترات الجليدية الخمس الكبرى المعروفة، موضحة باللون الأزرق. أما الفترات بينها فتمثل ظروف الاحتباس الحراري.

الأرض الدفيئة

تُعرف "الأرض الدفيئة" بأنها فترة لا توجد خلالها أي أنهار جليدية قارية في أي مكان على سطح الكوكب. [ 8 ] بالإضافة إلى ذلك، تكون مستويات ثاني أكسيد الكربون وغيره من غازات الدفيئة (مثل بخار الماء والميثان ) مرتفعة، وتتراوح درجات حرارة سطح البحر من 28  درجة مئوية (82.4  درجة فهرنهايت) في المناطق الاستوائية إلى 0  درجة مئوية (32  درجة فهرنهايت) في المناطق القطبية . [ 9 ] وقد كانت الأرض في حالة دفيئة لحوالي 85% من تاريخها. [ 8 ]

لا ينبغي الخلط بين هذه الحالة وتأثير الاحتباس الحراري الجامح الافتراضي ، وهو نقطة تحول لا رجعة فيها تُشابه تأثير الاحتباس الحراري الجامح الحالي على كوكب الزهرة . [ 10 ] يذكر الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ أن "تأثير الاحتباس الحراري الجامح" - المشابه لتأثير كوكب الزهرة - يبدو أنه لا توجد فرصة تُذكر لحدوثه بفعل الأنشطة البشرية . [ 11 ]

الأسباب

توجد عدة نظريات حول كيفية نشوء ظاهرة الاحتباس الحراري على الأرض. تشير المؤشرات الجيولوجية للمناخ إلى وجود ارتباط قوي بين حالة الاحتباس الحراري وارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون . [ 1 ] ومع ذلك، من المهم إدراك أن ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون يُفسَّر تقليديًا على أنه تأثير ارتدادي على مناخ الأرض وليس عاملًا مستقلًا، ولكن تم تحديد عوامل جيولوجية لثاني أكسيد الكربون وتغير المناخ. [ 12 ] من المرجح أن ظواهر أخرى قد لعبت دورًا رئيسيًا في التأثير على المناخ العالمي من خلال تغيير التيارات المحيطية والجوية [ 13 ] وزيادة صافي كمية الإشعاع الشمسي الذي يمتصه الغلاف الجوي للأرض. [ 14 ] قد تشمل هذه الظواهر، على سبيل المثال لا الحصر، التحولات التكتونية التي تؤدي إلى إطلاق غازات الاحتباس الحراري (مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان ) عبر النشاط البركاني . [ 15 ] تُطلق البراكين كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون والميثان في الغلاف الجوي عندما تكون نشطة، مما قد يحبس كمية كافية من الحرارة لإحداث ظاهرة الاحتباس الحراري. في ظل ظروف الاحتباس الحراري، ترتفع تركيزات غازات الدفيئة، مثل ثاني أكسيد الكربون (CO₂ ) والميثان (CH₄ ) ، في الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى حبس الطاقة الشمسية فيه عبر ظاهرة الاحتباس الحراري. يُعد الميثان، المكون الرئيسي للغاز الطبيعي، مسؤولاً عن أكثر من ثلث الاحتباس الحراري العالمي الحالي. [ 16 ] ورغم أن قدرته على إحداث الاحتباس الحراري تفوق قدرة ثاني أكسيد الكربون بثمانين ضعفاً خلال العشرين عاماً التالية لدخوله الغلاف الجوي (بسبب تأثيره الدفيء الأقوى)، إلا أن عمره النصفي في الغلاف الجوي قصير نسبياً، إذ يتراوح بين 10 و20 عاماً. [ 17 ] كما أن زيادة الثابت الشمسي تزيد من صافي كمية الطاقة الشمسية الممتصة في الغلاف الجوي للأرض، [ 14 ] وتؤدي التغيرات في ميل محور الأرض وانحرافها المداري إلى زيادة صافي كمية الإشعاع الشمسي الممتص في الغلاف الجوي للأرض. [ 14 ]

الأرض الجليدية

رسم توضيحي للأرض في العصر الجليدي الأخير عند أقصى حد جليدي لها.
رسم توضيحي للأرض في العصر الجليدي عند أقصى حد جليدي لها

الأرض الآن في حالة جليدية، وتتواجد الصفائح الجليدية في كلا القطبين في آن واحد. [ 8 ] تشير المؤشرات المناخية إلى أن تركيزات غازات الاحتباس الحراري تميل إلى الانخفاض خلال فترة الأرض الجليدية. [ 18 ] وبالمثل، تنخفض درجات الحرارة العالمية أيضًا في ظل الظروف الجليدية. [ 19 ] ثم تتأرجح الأرض بين الفترات الجليدية والفترات الدافئة، ويتذبذب حجم وتوزيع الصفائح الجليدية القارية بشكل كبير. [ 1 ] ويؤدي تذبذب الصفائح الجليدية إلى تغيرات في الظروف المناخية الإقليمية التي تؤثر على نطاق وتوزيع العديد من الأنواع البرية والبحرية. [ 6 ] [ 7 ] [ 20 ]

على مدى فترات زمنية تتراوح بين آلاف ومئات الملايين من السنين، شهد مناخ الأرض تحولات من فترات دافئة إلى فترات باردة ضمن نطاقات مناخية داعمة للحياة. وقد مرّت حقبة البشائر بثلاث فترات جليدية ( الأوردوفيشي ، والكربوني ، والسينوزويك ) ، استمرت كل منها عشرات الملايين من السنين، وهبطت خلالها طبقة الجليد إلى مستوى سطح البحر في خطوط العرض المتوسطة. وخلال هذه الفترات الجليدية الباردة، كانت مستويات سطح البحر أقل عمومًا، ومستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي أقل، ومعدل التمثيل الضوئي الصافي، ودفن الكربون أقل، والنشاط البركاني المحيطي أقل مقارنةً بالفترات الدافئة الأخرى. وتزامنت التحولات من الفترات الجليدية إلى الفترات الدافئة في حقبة البشائر مع أزمات بيئية أو أحداث انقراض كارثية، مما يشير إلى وجود تفاعلات معقدة بين الغلاف الحيوي والغلاف المائي. [39]

تميل الفترات الجليدية وما بين الجليدية إلى التناوب وفقًا للتذبذب الشمسي والمناخي حتى تعود الأرض في النهاية إلى حالة الاحتباس الحراري. [ 1 ]

تُعرف حالة الأرض الجليدية الحالية بالعصر الجليدي الرباعي ، وقد بدأت قبل حوالي 2.58 مليون سنة. [ 21 ] مع ذلك، وُجد غطاء جليدي في القارة القطبية الجنوبية منذ حوالي 34 مليون سنة. [ 21 ] تمر الأرض حاليًا بفترة بين جليدية معتدلة بدأت قبل حوالي 11,800 سنة. [ 21 ] من المرجح أن تدخل الأرض في فترة بين جليدية أخرى مثل فترة إيميان ، التي حدثت بين 130,000 و115,000 سنة مضت، والتي يمكن خلالها ملاحظة أدلة على وجود غابات في كيب الشمالية بالنرويج، وأفراس النهر في نهري الراين والتايمز. [ 20 ] من المتوقع أن تستمر الأرض في الانتقال بين الفترات الجليدية والفترات بين الجليدية حتى نهاية العصر الجليدي الرباعي، ثم ستدخل في حالة دفيئة أخرى.

الأسباب

من الثابت وجود ارتباط قوي بين انخفاض مستويات ثاني أكسيد الكربون وحالة العصر الجليدي، [ 22 ] مع وجود أدلة تشير إلى أن التوازن بين مصادر ثاني أكسيد الكربون الجيولوجية ، والتجوية، ودفن الكربون مسؤول عن التحولات طويلة الأمد من مناخات الدفيئة إلى مناخات العصر الجليدي [ 12 ] ، ودور واضح لتغيرات تخزين الكربون في المحيطات [ 23 ] في إحداث معظم تغيرات ثاني أكسيد الكربون والمناخ خلال العصر الرباعي . [ 24 ] ومع ذلك ، تؤثر عوامل أخرى، مثل التأثيرات الشمسية والمدارية وتكتونية الصفائح، على المناخ [ 14 ] [ 25 ] [ 13 ] ودورة الكربون العالمية.

تشمل العوامل المحتملة التي أدت إلى حالات العصر الجليدي السابقة حركة الصفائح التكتونية وفتح وإغلاق الممرات المحيطية. [ 26 ] ويبدو أنها تلعب دورًا حاسمًا في دفع الأرض إلى حالة العصر الجليدي، حيث تؤدي التحولات التكتونية إلى نقل المياه الباردة العميقة، التي تدور إلى سطح المحيط وتساعد في تكوين الغطاء الجليدي عند القطبين. [ 9 ] ومن أمثلة تحولات التيارات المحيطية نتيجة لديناميكيات الصفائح التكتونية فتح ممر تسمانيا قبل 36.5 مليون سنة، والذي فصل أستراليا عن القارة القطبية الجنوبية، [ 27 ] [ 28 ] وفتح ممر دريك قبل 32.8 مليون سنة نتيجة لفصل أمريكا الجنوبية عن القارة القطبية الجنوبية ، [ 28 ] ويُعتقد أن كليهما قد سمح بتكوين الغطاء الجليدي في القارة القطبية الجنوبية . قد يكون إغلاق برزخ بنما والممر المائي الإندونيسي منذ حوالي 3 إلى 4 ملايين سنة عاملاً مساهماً في حالة العصر الجليدي الحالية للأرض. [ 29 ]

كان أحد العوامل المقترحة وراء العصر الجليدي الأوردوفيسي هو تطور النباتات البرية. ووفقًا لهذا النموذج، أدى الارتفاع السريع في الكتلة الحيوية الضوئية إلى إزالة ثاني أكسيد الكربون تدريجيًا من الغلاف الجوي واستبداله بمستويات متزايدة من الأكسجين ، مما تسبب في تبريد عالمي. [ 30 ]

يُعتقد أن اصطدام شبه القارة الهندية بأوراسيا لتشكيل جبال الهيمالايا وهضبة التبت كان أحد العوامل الرئيسية وراء العصر الجليدي الرباعي . [ 21 ] ووفقًا لهذا النموذج، كشف الارتفاع القاري الناتج عن ذلك عن كميات هائلة من صخور السيليكات غير المتأثرة بالعوامل الجوية CaSiO3.3 ، الذي تفاعل معثانيأكسيد الكربونلإنتاجكربونات الكالسيوم3 (الجير) وSiO2 (السيليكا).كربونات الكالسيومتم نقل المركب 3 في النهاية إلى المحيط وامتصته العوالق، التي ماتت بعد ذلك وغرقت في قاع المحيط، مما أدى فعلياً إلى إزالةثانيأكسيد الكربونمن الغلاف الجوي. [ 21 ]

الفترات الجليدية والفترات بين الجليدية

تتضمن فترات العصر الجليدي فترات " جليدية " و" بين جليدية "، حيث تتراكم الصفائح الجليدية أو تتراجع. خلال فترة العصر الجليدي، لا تتجاوز نسبة الفترات بين الجليدية، أو الفترات الأكثر دفئًا، 20% من الوقت. [ 31 ] تشير عمليات المحاكاة النموذجية إلى أن حالة المناخ الحالية بين الجليدية ستستمر لمدة 100,000 عام أخرى على الأقل بسبب انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، بما في ذلك ذوبان الجليد بالكامل في نصف الكرة الشمالي. [ 32 ]

تُعزى الأسباب الرئيسية للفترات الجليدية وما بين الجليدية إلى تغيرات حركة الأرض حول الشمس . [ 31 ] تشمل المكونات الفلكية، التي اكتشفها الجيوفيزيائي الصربي ميلوتين ميلانكوفيتش وتُعرف الآن بدورات ميلانكوفيتش ، ميل محور الأرض، وانحراف مدارها (أو شكل مدارها ) ، وترنح دورانها . يميل ميل المحور إلى التذبذب بين 21.5° و24.5° ذهابًا وإيابًا كل 41,000 سنة على المحور الرأسي. يؤثر هذا التغير فعليًا على الفصول على الأرض، إذ أن تغير الإشعاع الشمسي يُصيب مناطق معينة من الكوكب بشكل متكرر عند ميل أكبر، بينما يُؤدي الميل الأقل إلى فصول أكثر انتظامًا على مستوى العالم. يمكن ملاحظة هذه التغيرات في عينات الجليد، التي تحتوي أيضًا على أدلة تُشير إلى أن الغلاف الجوي كان يحتوي على مستويات أقل من ثاني أكسيد الكربون ( CO2 ) خلال العصور الجليدية (عند أقصى امتداد للصفائح الجليدية) . قد يكون ذلك ناتجًا عن تغير في دوران المحيطات الفيزيائي، والإنتاجية البيولوجية، والكيمياء الحمضية القاعدية . [ 33 ]

الأرض المتجمدة

الأرض المتجمدة هي النقيض التام للأرض التي تتجمد فيها سطح الأرض بالكامل. مع ذلك، لا تحتوي الأرض المتجمدة تقنيًا على صفائح جليدية قارية كما هو الحال في العصر الجليدي. يُزعم أن "العصر الجليدي العظيم ما قبل الكمبري " كان موطنًا لمثل هذا العالم، وفي عام 1964، كشف العالم دبليو برايان هارلاند عن اكتشافه لمؤشرات وجود أنهار جليدية في خطوط العرض المنخفضة (هارلاند ورودويك). شكّل هذا الاكتشاف معضلة لهارلاند بسبب فكرة "مفارقة كرة الثلج الجامحة" (نوع من تأثير كرة الثلج )، والتي تنص على أنه بمجرد أن تدخل الأرض في مسار التحول إلى أرض متجمدة، فلن تتمكن أبدًا من الخروج من هذه الحالة.

في عام ١٩٩٢، طرح الجيولوجي جوزيف كيرشفينك حلاً لمفارقة دخول الأرض في فترة "كرة الثلج" وخروجها منها. فبما أن القارات كانت متجمعة آنذاك عند خطوط العرض المنخفضة والمتوسطة، فقد انخفضت كمية مياه المحيطات المتاحة لامتصاص كمية الطاقة الشمسية المتزايدة التي تصل إلى المناطق الاستوائية، كما زادت كمية الأمطار نتيجة تعرض مساحات أكبر من الأراضي لمستويات أعلى من الطاقة الشمسية، مما قد يؤدي إلى التجوية الكيميائية التي تساهم في إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. وقد يكون هذان العاملان قد تسببا في انخفاض كبير في مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، مما أدى إلى انخفاض درجات الحرارة وزيادة بياض الجليد (انعكاس الجليد للإشعاع الشمسي الوارد)، الأمر الذي يزيد من التبريد العالمي (حلقة تغذية راجعة إيجابية). ولعل هذه هي آلية دخول الأرض في حالة "كرة الثلج".

أوضح كيرشفينك أن الخروج من حالة الأرض المتجمدة قد يكون مرتبطًا بثاني أكسيد الكربون. أحد التفسيرات المحتملة هو أنه خلال هذه الحالة، لم يتوقف النشاط البركاني بل تراكم ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي . في الوقت نفسه، منع الغطاء الجليدي العالمي التجوية الكيميائية (وخاصة التحلل المائي )، المسؤولة عن إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. وبالتالي، تراكم ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. بمجرد أن يصل تراكم ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى عتبة معينة، ارتفعت درجة الحرارة بما يكفي لبدء ذوبان الصفائح الجليدية. وهذا بدوره سيقلل من تأثير بياض الجليد، مما سيؤدي بدوره إلى تقليل الغطاء الجليدي أكثر والسماح بالخروج من حالة الأرض المتجمدة. في نهاية هذه الحالة، وقبل استعادة التوازن بين النشاط البركاني والتجوية الكيميائية التي كانت قد بدأت بالعودة ببطء، تراكم ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بكمية كافية لرفع درجات الحرارة إلى ذروتها عند 60  درجة مئوية، مما أدخل الأرض في حالة دفيئة رطبة لفترة وجيزة.

في نفس الفترة الجيولوجية لظاهرة الأرض المتجمدة (ولا يزال الجدل قائماً حول ما إذا كانت سبباً أم نتيجةً لها)، كان حدث الأكسجة العظيم (GOE) يحدث. تبع ذلك حدث يُعرف باسم الانفجار الكامبري ، والذي أدى إلى ظهور الكائنات الحية ثنائية التناظر ذات الكثافة السكانية العالية، فضلاً عن تنوع أكبر وقدرة أكبر على الحركة في الكائنات متعددة الخلايا. [ 34 ]

يزعم بعض علماء الأحياء أن الأرض المتجمدة بالكامل لم تكن لتتشكل لولا وجود حياة ضوئية تحت طبقات سميكة من الجليد . مع ذلك، لوحظ أن ضوء الشمس يخترق طبقات من الجليد في القارة القطبية الجنوبية . ويعتقد معظم العلماء الآن أن الأرض المتجمدة الصلبة، المغطاة بالكامل بالجليد، أمرٌ مستبعد. لكن يُنظر إلى الأرض الموحلة، ذات الفتحات قرب خط الاستواء ، على أنها احتمال وارد.

ربما تكون الدراسات الحديثة قد زادت من تعقيد فكرة الأرض المتجمدة. ففي أكتوبر/تشرين الأول 2011، أعلن فريق من الباحثين الفرنسيين أن مستوى ثاني أكسيد الكربون خلال آخر فترة تم التكهن بها لـ"الأرض المتجمدة" ربما كان أقل مما ذُكر في الأصل، مما يطرح تحديًا في معرفة كيف خرجت الأرض من حالتها، وما إذا كانت الأرض قد تحولت إلى أرض متجمدة أم إلى أرض موحلة. [ 35 ]

التحولات

الأسباب

كان العصر الإيوسيني ، الذي امتد بين 56.0 و33.9 مليون سنة مضت، أدفأ فترة مناخية شهدتها الأرض لمدة 100 مليون سنة. [ 36 ] ومع ذلك، تحولت فترة "الاحتباس الحراري الشديد" في نهاية المطاف إلى فترة جليدية بحلول أواخر العصر الإيوسيني. ويُعتقد أن انخفاض ثاني أكسيد الكربون هو سبب هذا التغير، ولكن ربما ساهمت آليات التغذية الراجعة الإيجابية في التبريد.

أفضل سجل متاح لانتقال كوكب الأرض من عصر جليدي إلى عصر دافئ ازدهرت فيه الحياة النباتية هو العصر البرمي ، الذي حدث قبل حوالي 300 مليون سنة. وشهد العالم تحولاً جذرياً على مدى الأربعين مليون سنة اللاحقة، مما أدى إلى تحول الأرض من كوكب رطب جليدي تغطي الغابات الاستوائية المطيرة فيه المناطق الاستوائية، إلى بيئة حارة جافة وعاصفة يصعب فيها على الكائنات الحية البقاء. وقد وجدت البروفيسورة إيزابيل ب. مونتانيز من جامعة كاليفورنيا في ديفيس ، التي أجرت أبحاثاً حول هذه الفترة، أن المناخ كان "غير مستقر للغاية" و"يتميز بتقلبات حادة في مستويات ثاني أكسيد الكربون". [ 37 ]

التأثيرات

كان الانتقال من العصر الإيوسيني إلى العصر الأوليغوسيني هو الأحدث، وقد حدث قبل حوالي 34 مليون سنة. وأدى إلى تبريد عالمي سريع، وتجلد القارة القطبية الجنوبية، وسلسلة من أحداث الانقراض البيولوجي. ويُعدّ حدث الانقراض الكبير (Grande Coupure ) أبرز حدث تحوّل في الأنواع مرتبط بهذه الفترة ، حيث شهدت هذه الفترة استبدال أنواع الثدييات الأوروبية التي تعيش على الأشجار وتتغذى على الأوراق بأنواع مهاجرة من آسيا. [ 38 ]

بحث

علم المناخ القديم هو فرع من العلوم يسعى إلى فهم تاريخ ظروف الاحتباس الحراري والتجمد عبر الزمن الجيولوجي. وتتيح دراسة العينات الجليدية ، وعلم تحديد أعمار الأشجار ، ورواسب المحيطات والبحيرات ( الطبقات الرسوبية )، وعلم حبوب اللقاح ( علم النباتات القديمة )، وتحليل النظائر (مثل التأريخ الإشعاعي وتحليل النظائر المستقرة)، وغيرها من المؤشرات المناخية ، للعلماء إنشاء نماذج لموازنات الطاقة في الماضي على الأرض والمناخ الناتج عنها. وقد أظهرت إحدى الدراسات أن مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي خلال العصر البرمي تراوحت بين 250 جزءًا في المليون ، وهو مستوى قريب من مستويات اليوم، و2000 جزء في المليون. [ 37 ] تشير الدراسات التي أُجريت على رواسب البحيرات إلى أن العصر الإيوسيني، الذي وُصف بأنه "عصر دفيئة" أو "عصر دفيئة فائق"، كان في حالة " نينيو دائمة " بعد أن أدى ارتفاع درجة حرارة أعماق المحيط بمقدار 10 درجات مئوية ودرجات حرارة سطح المحيط في خطوط العرض العليا إلى توقف ظاهرة النينيو - التذبذب الجنوبي في المحيط الهادئ . [ 39 ] طُرحت نظرية لتفسير الحد الأقصى الحراري في العصر الباليوسيني-الإيوسيني، ترتكز على الانخفاض المفاجئ في التركيب النظائري للكربون في مخزون الكربون غير العضوي العالمي بمقدار 2.5 جزء في المليون. [ 40 ] إحدى الفرضيات المطروحة لتفسير هذا الانخفاض في النظائر هي زيادة هيدرات الميثان ، والتي لا يزال سببها غامضًا. وقد أدت زيادة غاز الميثان في الغلاف الجوي ، وهو غاز دفيئة قوي ولكنه قصير الأجل، إلى زيادة درجات الحرارة العالمية بمقدار 6 درجات مئوية بمساعدة ثاني أكسيد الكربون الأقل قوة.  

قائمة فترات البيوت الجليدية والبيوت الزجاجية

  • امتدت فترة الاحتباس الحراري من 4.6 إلى 2.4 مليار سنة مضت.
  • العصر الجليدي الهوروني – فترة جليدية امتدت من 2.4 مليار إلى 2.1 مليار سنة مضت
  • امتدت فترة الاحتباس الحراري من 2.1 مليار إلى 720 مليون سنة مضت.
  • العصر الكريوجيني – فترة جليدية امتدت من 720 إلى 635 مليون سنة مضت، وخلالها تجمدت الأرض بأكملها في بعض الأحيان
  • امتدت فترة الاحتباس الحراري من 635 مليون سنة مضت إلى 450 مليون سنة مضت.
  • العصر الجليدي الأنديزي الصحراوي – فترة جليدية امتدت من 450 مليون إلى 420 مليون سنة مضت
  • امتدت فترة الاحتباس الحراري من 420 مليون سنة مضت إلى 360 مليون سنة مضت.
  • العصر الجليدي المتأخر من حقبة الحياة القديمة – فترة جليدية امتدت من 360 مليون إلى 260 مليون سنة مضت
  • امتدت فترة الاحتباس الحراري من 260 مليون سنة مضت إلى 146 مليون سنة مضت.
  • العصر الجليدي في العصر الطباشيري المبكر - فترة جليدية امتدت من 146 مليون إلى 113 مليون سنة [ 3 ] [ 4 ]
  • العصر الجليدي المتأخر من حقبة الحياة الحديثة – فترة العصر الجليدي الحالية، والتي بدأت قبل 33.9 مليون سنة

الظروف الحديثة

يشهد كوكب الأرض حاليًا مناخًا جليديًا. قبل حوالي 34 مليون سنة، بدأت الصفائح الجليدية بالتشكل في القارة القطبية الجنوبية ، بينما لم تبدأ الصفائح الجليدية في القطب الشمالي بالتشكل إلا قبل مليوني سنة. [ 41 ] قد تكون بعض العمليات التي أدت إلى المناخ الجليدي الحالي مرتبطة بتكوين جبال الهيمالايا وانفتاح مضيق دريك بين أمريكا الجنوبية والقارة القطبية الجنوبية، إلا أن محاكاة نماذج المناخ تشير إلى أن الانفتاح المبكر لمضيق دريك لم يلعب سوى دور ثانوي، وأن انحسار بحر تيثيس وممرات أمريكا الوسطى البحرية لاحقًا هو العامل الأكثر أهمية في تفسير التبريد الملحوظ خلال حقبة الحياة الحديثة. [ 42 ] وقد حاول العلماء مقارنة التحولات السابقة بين المناخ الجليدي والمناخ الدافئ، والعكس، لفهم نوع المناخ الذي سيشهده كوكب الأرض مستقبلًا.

لولا تأثير الإنسان على تركيز غازات الاحتباس الحراري، لكانت الفترة الجليدية هي الحالة المناخية التالية. تشير التغيرات المتوقعة في التأثيرات المدارية إلى أنه في غياب الاحتباس الحراري الناتج عن النشاط البشري ، ستبدأ الفترة الجليدية التالية بعد 50,000 عام على الأقل من الآن [ 43 ] (انظر دورات ميلانكوفيتش )، ولكن استمرار انبعاثات غازات الاحتباس الحراري الناتجة عن النشاط البشري يعني أن الحالة المناخية التالية ستكون فترة احتباس حراري للأرض. [ 41 ] يُعد الجليد الدائم ظاهرة نادرة في تاريخ الأرض، ولا يحدث إلا بالتزامن مع ظاهرة العصر الجليدي، التي أثرت على حوالي 20% من تاريخ الأرض.

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 سمرهايز، كولين ب. (8 سبتمبر 2020). علم المناخ القديم: من الأرض المتجمدة إلى الأنثروبوسين . تشيتشستر، غرب ساسكس: وايلي-بلاك ويل . ISBN 978-1-119-59138-2. OCLC 1236201953 . 
  2. ↑ بايلارد، د. (28 يوليو/تموز 2006). "الغلاف الجوي: ما الذي يحرك دورة العصر الجليدي؟". مجلة ساينس . 313 (5786): 455-456 . doi : 10.1126/science.1131297 . ISSN 0036-8075 . PMID 16873636. S2CID 128379788 .   
  3. 1 2 نوردت، لي؛ بريكر ، دانيال؛ وايت، جوزيف (2024). "كان العصر الطباشيري المبكر باردًا ولكنه تخللته فترات دافئة ناتجة عن نشاط بركاني متقطع" . مجلة نيتشر . 5. doi : 10.1038/s43247-024-01389-5 .
  4. 1 2 رودريغيز لوبيز، خوان ب. فرنانديز مينديولا، بيدرو أ؛ دي جيا، جينس أ. أرز، خوسيه أ. أرينيلاس، إجناسيو؛ فيسينتي، جيلابيرت؛ أرليغوي، لويس؛ سوريا، آنا ر.؛ فرنانديز، فنسنت؛ اميدون، وليام. كيلاندر كلارك، أندرو؛ فريجولا، خايمي. سيردا دومينيك، مارك؛ جاربر، جوشوا. لوبيز مارتينيز، جيرونيمو؛ مورتون، جوليان ب. ليزا، كارلوس ل. (2026). "التجلد عند خطوط العرض المنخفضة في الدفيئة الطباشيرية: مراجعة مدى وصول الغلاف الجليدي خلال الدفيئة النموذجية للأرض" . العلوم المباشرة . 274 . دوى : 10.1038/s43247-024-01389-5 .
  5. ↑ سمرهايز، سي بي (13 يوليو 2015). مناخ الأرض المتطور: منظور جيولوجي . جون وايلي وأولاده. ISBN 978-1-118-89737-9. OCLC 907811494 . 
  6. 1 2 غودفري، لوري ر.؛ ساموندز، كارين إي.؛ بالدوين، جاستن و.؛ ساذرلاند، مايكل ر.؛ كاميلار، جيسون م.؛ أولفيشر، كريستين ل. (2020-08-08). "تغير المناخ والانقراض والتغيرات الحيوانية في مدغشقر خلال العصر السينوزوي الأوسط، وتأثيرها على تطور الليمور" . مجلة BMC لعلم الأحياء التطوري . 20 (1): 97. Bibcode : 2020BMCEE..20...97G . doi : 10.1186/ s12862-020-01628-1 . ISSN 1471-2148 . PMC 7414565. PMID 32770933 .   
  7. 1 2 نج، فرانسيس جيه؛ بيفين، إد؛ ثيل، كيفن آر؛ وايكوت، ميشيل (22 يناير 2020). " موجة الانقراض عند حدود الإيوسين-الأوليغوسين تُحرك ديناميكيات تنوع نوعين من النباتات المعتدلة الأسترالية" . وقائع الجمعية الملكية ب: العلوم البيولوجية . 287 (1919) 20192546. doi : 10.1098/rspb.2019.2546 . ISSN 0962-8452 . PMC 7015341. PMID 31964242 .   
  8. 1 2 3 فهم ماضي الأرض السحيق . 2011-08-02. doi : 10.17226/13111 . ISBN 978-0-309-20915-1.
  9. 1 2 ستيلا، وودارد (2012). استجابة المحيطات والغلاف الجوي لتغير المناخ على مدى فترات زمنية جيولوجية متفاوتة . [جامعة تكساس إيه آند إم]. OCLC 805585971 . 
  10. ↑ ستيفن، ويل؛ روكستروم، يوهان ؛ ريتشاردسون، كاثرين؛ لينتون، تيموثي م.؛ فولك، كارل؛ ليفرمان، ديانا؛ سمرهايز، كولين ب.؛ بارنوسكي، أنتوني د.؛ كورنيل، سارة إي.؛ كروكسيفيكس، ميشيل؛ دونجيس، جوناثان ف.؛ فيتزر، إنجو؛ لادي، ستيفن ج.؛ شيفر، مارتن؛ وينكلمان، ريكاردا ؛ شيلنهوبر، هانز يواكيم (2018-08-06). "مسارات نظام الأرض في الأنثروبوسين" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 115 (33): 8252-8259 . Bibcode : 2018PNAS..115.8252S . doi : 10.1073/pnas.1810141115 . ISSN 0027-8424 . PMC 6099852. PMID 30082409 .​   
  11. ↑ نطاق تقرير التقييم الخامس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ: القضايا الشاملة (ملف PDF) . الدورة الحادية والثلاثون للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ. بالي. 26-29 أكتوبر 2009. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 9 نوفمبر 2018. تم الاطلاع عليه في 2 نوفمبر 2018 .
  12. 1 2 هاين، إم بي، ألين، كيه إيه، كيرتلاند تيرنر، إس. (2025)، "ديناميكيات دورة الكربون في نظام الأرض عبر الزمن" (ملف PDF) ، بحث في الكيمياء الجيولوجية ، إلسيفير، ص 381-418 ، doi : 10.1016/b978-0-323-99762-1.00080-2 ، ISBN  978-0-323-99763-8
  13. 1 2 يونغ، غرانت م. (مارس 2019). "جوانب من الانتقال بين حقبتي الأركي والبروتيروزوي: كيف بدأ الحدث الجليدي الهوروني العظيم بارتفاع مرتبط بالصدع وانتهى عند نقطة الانتقال بين الصدع والانجراف أثناء تفكك لوروسكانديا". مراجعات علوم الأرض . 190 : 171-189 . Bibcode : 2019ESRv..190..171Y . doi : 10.1016/j.earscirev.2018.12.013 . ISSN 0012-8252 . S2CID 134347305 .  
  14. 1 2 3 4 هايغ، جوانا د.؛ كارغيل، بيتر (23-06-2015). تأثير الشمس على المناخ . مطبعة جامعة برينستون. doi : 10.23943/princeton/9780691153834.001.0001 . ISBN 978-0-691-15383-4. S2CID 128666503 . 
  15. ↑ شميدت، أنيا؛ فريستاد، كيرستن إي؛ إلكينز-تانتون، ليندا تي، محرران. (2015). البراكين والتغير البيئي العالمي . مطبعة جامعة كامبريدج. doi : 10.1017/cbo9781107415683 . ISBN 978-1-107-41568-3تمت أرشفة النسخة الأصلية بتاريخ 21-11-2021 .
  16. ↑ "حقائق عن غاز الميثان" . برنامج الأمم المتحدة للبيئة . 19 يوليو 2024.
  17. ↑ أونيل، روبرت (9 فبراير 2023). "دور الميثان في تغير المناخ" . كلية جون أ. بولسون للهندسة والعلوم التطبيقية بجامعة هارفارد . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 أكتوبر 2025 .
  18. ↑ "مراجعة لكتاب "متوسط ​​درجة حرارة سطح الأرض العالمية وحساسية المناخ خلال فترة EECO وفترة PETM وأواخر العصر الباليوسيني" بقلم غوردون ن. إنجليس وآخرون" . مناخ الماضي: مناقشات استضافتها EGU . منشورات كوبرنيكوس . 14 فبراير 2020. doi : 10.5194/cp-2019-167-rc1 . ISSN 1814-9340 . 
  19. ↑ تشانغ، لايمينغ (2019). " تطور تدرجات درجة الحرارة العرضية من أواخر العصر الطباشيري حتى الوقت الحاضر" . مراجعات علوم الأرض . 189 : 147-158 . Bibcode : 2019ESRv..189..147Z . doi : 10.1016/j.earscirev.2019.01.025 . S2CID 134433505. مؤرشف من الأصل في 21 نوفمبر 2021. تم الاسترجاع في 17 أبريل 2021 - عبر Science Direct. 
  20. 1 2 فان كولفشوتين، ث. (أغسطس 2000). "حيوانات الثدييات في العصر الإيمي في وسط أوروبا" . المجلة الهولندية لعلوم الأرض . 79 ( 2-3 ): 269-281 . Bibcode : 2000NJGeo..79..269V . doi : 10.1017/s0016774600021752 . ISSN 0016-7746 . 
  21. 1 2 3 4 5 روز، جيمس (يناير 2010). "مناخات العصر الرباعي: منظور للاحتباس الحراري". وقائع جمعية الجيولوجيين . 121 (3): 334-341 . Bibcode : 2010PrGA..121..334R . doi : 10.1016/j.pgeola.2010.07.001 . ISSN 0016-7878 . 
  22. ↑ سيغينثالر، يو.، ستوكر، تي. إف.، مونين، إي.، لوثي، دي.، شفاندر، ج.، ستوفر، بي.، رينو، دي.، بارنولا، جيه.-إم.، فيشر، إتش.، ماسون-ديلموت، في.، جوزيل، ج. (2005)، "علاقة مستقرة بين دورة الكربون والمناخ خلال العصر البليستوسيني المتأخر" ، مجلة ساينس ، 310 (5752)، الجمعية الأمريكية لتقدم العلوم (AAAS): 1313-1317 ، رمز Bibcode : 2005Sci...310.1313S ، doi : 10.1126/science.1120130 ، PMID 16311332 
  23. ↑ هاين، إم بي، سيغمان، دي إم (2024)، ثاني أكسيد الكربون في دورات العصر الجليدي للأرض (ملف PDF) ، مطبعة جامعة أكسفورد، doi : 10.1093/acrefore/9780190228620.013.879 ، ISBN 978-0-19-022862-0
  24. ↑ هاين، إم بي، تشوك، تي بي (2025)، "تأثيرات غازات الاحتباس الحراري على مناخات العصر الرباعي" (ملف PDF) ، موسوعة علوم العصر الرباعي ، إلسيفير، ص 143-157 ، doi : 10.1016/b978-0-323-99931-1.00271-3 ، ISBN  978-0-443-29997-1
  25. ↑ وودارد، إس سي، وتوماس، دي جيه (2012). استجابة المحيطات والغلاف الجوي لتغير المناخ على مدى فترات زمنية جيولوجية متفاوتة. بقلم ستيلا سي. وودارد. [جامعة تكساس إيه آند إم].
  26. ↑ سميث، آلان ج.؛ بيكرينغ، كيفن ت. (مايو 2003). "الممرات المحيطية كعامل حاسم لبدء العصر الجليدي للأرض". مجلة الجمعية الجيولوجية . 160 (3): 337-340 . Bibcode : 2003JGSoc.160..337S . doi : 10.1144/0016-764902-115 . ISSN 0016-7649 . S2CID 127653725 .  
  27. ↑ بوابة تسمانيا بين أستراليا والقارة القطبية الجنوبية: المناخ القديم وعلم المحيطات القديم . التقرير الأولي لبرنامج الحفر المحيطي. المجلد 189. برنامج الحفر المحيطي. يونيو 2000. doi : 10.2973/odp.pr.189.2000 . 
  28. 1 2 ستانت، إس إيه؛ لارا، جيه؛ ماكغونيغال، كيه إل؛ لادنر، بي سي (22-04-2004)، "علم طبقات الأحافير النانوية الرباعية من برنامج الحفر المحيطي، المرحلة 189، بوابة تسمانيا"، وقائع برنامج الحفر المحيطي، 189 النتائج العلمية ، وقائع برنامج الحفر المحيطي، المجلد 189، برنامج الحفر المحيطي، doi : 10.2973/odp.proc.sr.189.109.2004 
  29. ↑ سميث، آلان ج.؛ كيفن ت. بيكرينغ (2003). "الممرات المحيطية كعامل حاسم لبدء العصر الجليدي للأرض". مجلة الجمعية الجيولوجية . 160 (3): 337-340 . Bibcode : 2003JGSoc.160..337S . doi : 10.1144/0016-764902-115 . S2CID 127653725 . 
  30. ↑ لينتون، تيموثي م.؛ كراوتش، مايكل؛ جونسون، مارتن؛ بيريس، نونو؛ دولان، ليام (فبراير 2012). "أولى النباتات برّدت العصر الأوردوفيسي" . مجلة نيتشر للعلوم الجيولوجية . 5 (2): 86-89 . رمز Bibcode : 2012NatGe...5...86L . doi : 10.1038/ngeo1390 . ISSN 1752-0894 . مؤرشف من الأصل في 20 مارس 2021. تم الاطلاع عليه في 17 أبريل 2021 . 
  31. 1 2 برويكر، والاس س.؛ جورج هـ. دينتون (يناير 1990). "ما الذي يحرك الدورات الجليدية". ساينتفك أمريكان . 262 : 49-56 . Bibcode : 1990SciAm.262a..49B . doi : 10.1038/scientificamerican0190-48 .
  32. ↑ أ. غانوبولسكي؛ ر. وينكلمان؛ هـ. ج. شيلنهوبر (2016). "العلاقة الحرجة بين الإشعاع الشمسي وثاني أكسيد الكربون لتشخيص بداية العصر الجليدي في الماضي والمستقبل". مجلة نيتشر . 529 (7585): 200-203 . Bibcode : 2016Natur.529..200G . doi : 10.1038/nature16494 . PMID 26762457. S2CID 4466220 .  
  33. ↑ هاين، إم بي، سيغمان، دي إم (2024)، ثاني أكسيد الكربون في دورات العصر الجليدي للأرض (ملف PDF) ، مطبعة جامعة أكسفورد، doi : 10.1093/acrefore/9780190228620.013.879 ، ISBN 978-0-19-022862-0
  34. ↑ ماروياما، س.؛ م. سانتوش (2008). "نماذج الأرض المتجمدة وانفجار العصر الكامبري: ملخص". أبحاث غوندوانا . 14 ( 1-2 ): 22-32 . Bibcode : 2008GondR..14...22M . doi : 10.1016/j.gr.2008.01.004 .
  35. ↑ المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي، وفد باريس ميشيل أنج. "تحدي فرضية الأرض المتجمدة" . ساينس ديلي . مؤرشف من الأصل في 19 أكتوبر 2011. تم الاطلاع عليه في 24 نوفمبر 2011 .
  36. ↑ هيراث، أنورادها ك. "من الدفيئة إلى بيت الثلج" . علم الأحياء الفلكي . مؤرشف من الأصل في 14 أكتوبر 2011. تم الاطلاع عليه في 28 أكتوبر 2011 .
  37. ١ ٢ جامعة كاليفورنيا - ديفيس. "تحولٌ صعب من بيت الثلج إلى الدفيئة" . ساينس ديلي . مؤرشف من الأصل في ١٠ يونيو ٢٠١٣. تم الاطلاع عليه في ٤ نوفمبر ٢٠١١ .
  38. ↑ بروثرو، د. ر. (1994-01-01). "انقراضات أواخر العصر الإيوسيني - الأوليغوسيني" (ملف PDF) . المراجعة السنوية لعلوم الأرض والكواكب . 22 (1): 145-165 . رمز Bibcode : 1994AREPS..22..145P . doi : 10.1146/annurev.ea.22.050194.001045 .
  39. ↑ هوبر، ماثيو؛ رودريغو كاباليرو (7 فبراير 2003). "ظاهرة النينيو في العصر الإيوسيني: دليل على ديناميكيات استوائية قوية في "المنطقة الحارة""" . Science . 299 (5608): 877–881 . Bibcode : 2003Sci...299..877H . doi : 10.1126/science.1078766 . PMID 12574626. S2CID 19838005. "  
  40. ↑ هيغينز، جون أ.؛ دانيال ب. شراج (2006). "ما وراء الميثان: نحو نظرية للحد الأقصى الحراري في العصر الباليوسيني-الإيوسيني". رسائل علوم الأرض والكواكب . 245 ( 3-4 ): 523-537 . Bibcode : 2006E & PSL.245..523H . doi : 10.1016/j.epsl.2006.03.009 .
  41. 1 2 مونتانيز، إيزابيل؛ جي إس سورغان (مارس 2006). "مناخ الأرض المتقلب: دروس مستفادة من العصور الجليدية القديمة". جيوتيمز . 51 : 24-27 .
  42. ↑ "تشانغ، تشونغشي، ونيسانسي أوغلو، كريم، وفلاتوي، ف.، وبنتسن، م.، وبيثكي، إ.، ووانغ، هـ. (2009). هل لعب فتح ممر دريك دورًا هامًا في تبريد العصر السينوزوي؟" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 21 نوفمبر 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 سبتمبر 2020 .
  43. ↑ بيرغر أ، لوتري إم إف (أغسطس 2002). "المناخ: هل نشهد فترة بين جليدية طويلة بشكل استثنائي؟". مجلة ساينس . 297 (5585): 1287-1288 . doi : 10.1126/science.1076120 . PMID 12193773. S2CID 128923481 .