Як відбувався Льодовиковий період? Пояснення основних етапів
Згідно моделі Льодовикового періоду Створення-Потоп, льодовиковий максимум був досягнутий, коли температура океану охолола в середньому до 10°C. За такої температури океану чисте танення льодовиків буде повільним. Опади будуть значними, але з часом вони зменшаться.
Оскільки океани продовжують охолоджуватися, кількість води, що випаровується в атмосферу, буде продовжувати зменшуватися пропорційно температурі поверхні океану. Прискорене танення ознаменувало кінець Льодовикового періоду.
Тепле літо, холодна зима
У міру того, як Льодовиковий період слабшав, вулканізм поступово зменшувався, Земля звикла до нової конфігурації землі й води, викликаної Потопом. Менше газу й попелу вивергалося в стратосферу, і більше сонячного світла зігрівало в літній період. Літо, звичайно, не було таким теплим, як сьогодні в середніх і високих широтах, тому що довколишні крижані щити й збільшення кількості морського льоду зберігали б землю прохолодною.
Зниження вулканічної активності також вплинуло на тропіки. Температура там нагрівалась досить швидко й скоро наблизилась до сьогоднішнього клімату.
Через повільне танення крижаних щитів у більш високих широтах різниця між тропічною й полярною температурами була більшою, ніж сьогодні. Ця різниця в температурі дуже важлива для розуміння причин загибелі шерстистих мамонтів та інших тварин. Це пов'язане з тим, що така різниця температур викликала сильні, вітряні, сухі шторми.
Одночасно зі зменшенням вулканізму продовжились охолодження океанської води й поступовий розвиток морського льоду в полярних широтах. Ці два фактори призвели б до осушення атмосфери в цій фазі Льодовикового періоду. Морський лід утворився швидко, тому що тала вода з крижаних щитів витікала над океанською водою в середніх і високих широтах.
Прісна вода має тенденцію плавати на більш щільній солоній воді, що полегшує утворення льоду. Морський лід, особливо зі свіжим снігом на вершині, посилив тенденцію зимового охолодження, відбиваючи сонячне світло назад у космос. Це також зупинило не дозволило б теплішій воді підігрівати атмосферу. Таким чином, морський лід збільшив охолодження атмосфери, що ще більше збільшить охолодження океану, щось на кшталт ланцюгової реакції.
Чистий ефект цієї зміни клімату полягав в тому, що зима стала досить холодною, а літо м'яким, у міру танення крижаних щитів. Зима була значно холодніше, ніж сьогодні, а літо тепліше, але не таке тепле, як сьогодні.
Атмосфера ставала все сухіше й сухіше. Клімат на континентах середньої і високої широти став більш континентальним з більш холодною зимою та більш теплим літом.
Під час ранньої фази, коли лід накопичувався, клімат був рівним, маючи невеликий сезонний контраст, але під час дегляціації снігопад на льодових щитах був легким і легко танув до того часу, коли наставало літо.
Зимове охолодження й висушування тривали до моменту, поки крижані щити не розтанули. На мал. 1 показана загальноприйнята тенденція зміни температури протягом Льодовикового періоду до теперішнього часу для середньо- і високоширотних континентів Північної півкулі.
Такі більш холодні зими й літо, ніж сьогодні, наприкінці Льодовикового періоду, також вплинули б на температуру океану. Цілком імовірно, що протягом деякого часу середня температура океану впала нижче її сьогоднішнього середнього значення 4°C (див. мал.1).
Як швидко танули крижані щити?
Річну швидкість танення снігу й льоду можна оцінити за допомогою рівняння теплового балансу снігового або крижаного покриву.1 Воно буде працювати аналогічно рівнянням теплового балансу для атмосфери й океану. Умови нагріву та охолодження сумуються з різницею у швидкості плавлення (мал. 2). Це рівняння легко застосовується й часто використовується для оцінки танення снігу сьогодні.
Єдина складність із застосуванням даного рівняння до танення крижаного щита полягає в спробі оцінити літні температури атмосфери поблизу й над крижаним щитом. Ось де я зробив кілька розумних припущень.
По-перше, я припустив, що атмосфера над крижаним щитом була приблизно на 10°C холодніше, ніж сьогодні. Це здається розумним з моделювання клімату, яке виконується без вулканічного матеріалу в стратосфері. Для розрахунку я використовував дані про температуру та сонячне світло з центрального Мічигану.
Мічиган був обраний тому, що він має типові умови у межах периферії лаврентійського крижаного щита. Я припустив, що зими під час дегляціації були настільки сухими й холодними, що накопичувалося мало нового снігу, а сніг, який випав, легко розтав до 1 травня.
Я також припустив, що танення припинилося 30 вересня, набагато раніше, ніж сьогодні. Такі припущення здаються розумними й консервативними для оцінки часу танення, а сама дата 1 травня навіть дозволяє «заґрунтувати» верхню частину крижаного щита, тобто нагріти її до 0°C, щоб вся тала вода протягом п'яти теплих місяців витікла з крижаного щита та не замерзла всередині нього.
Як і в попередніх рівняннях, я використовував мінімальні й максимальні значення членів у рівнянні. Однією з найбільш важливих змінних, у рівнянні танення снігу, є відбивна здатність, яка варіюється від близько 80% для свіжого, холодного снігу і до 40% або нижче для мокрого снігу.
Відбивна здатність 40% досягається після декількох тижнів плавлення. Якщо лід піддається впливу на поверхні, відбивна здатність додатково знижується до 20-40%.
У низьковисотних льодовиках Норвегії було відзначено, що відбивна здатність у зоні танення падає до 28%. Так, коефіцієнт відбиття для периферії крижаного покриву в 40% був прийнятий за максимальне значення при річному таненні.
Відбивна здатність може бути знижена ще більше, якщо пил від сухих штормів додається до поверхні льоду. Кінець Льодовикового періоду принесе величезні пилові бурі, особливо на південь від льодовикових щитів. Ці бурі розвинулися б через великі температурні відмінності між полярними широтами й субтропіками.
Так на поверхні крижаного щита по периферії, швидше за все, накопичилася велика кількість пилу. Після сезону танення пил концентрувався на поверхні снігу чи криги. На мал. 3 a-c показані три знімки купи снігу після хуртовини. По мірі того як сніг танув, уламки всередині снігу ставали все більш і більш сконцентрованими на поверхні.
В результаті більш концентрованого сміття, більше сонячного світла поглиналося снігом і менше відбивалося. Було відзначено, що відбивна здатність постійного снігового покриву в Японії наприкінці літа знизилася до 15% через пил від забруднення повітря. Таким чином, 15-відсоткова відбивна здатність, що відповідає забрудненій поверхні снігу чи льоду, використовувалася в якості мінімального значення відбивної здатності.
Включивши мінімальну й максимальну оцінки відбивної здатності та інші змінні рівняння танення снігу, я отримав мінімальну й максимальну оцінки танення. Я узагальнив дві екстремальні швидкості танення для кращої оцінки й у результаті отримав швидкість плавлення близько 10 м/рік.
Згідно з цією оцінкою, якщо б у Центральному Мічигані середня глибина льоду становила 700 м, лід розтанув би всього за 75 років!
Далі на північ кількість сонячного світла, звичайно, менша, і поверхня снігу, ймовірно, була менш забрудненою. Таким чином, лід буде танути повільніше у внутрішніх льодових щитах.
Якби лід був середньої товщини всередині країни, то знадобилося б близько 200 років, щоб він повністю зник. Очікується, що швидкість танення інших крижаних щитів і гірських крижаних шапок буде відповідати швидкості танення лаврентійського крижаного щита, тому загальний час дегляціації складе близько 200 років. Це дивовижно швидко — танення було б катастрофічним!
Така швидкість танення вимагає набагато менше часу, ніж уніформістські оцінки. Швидкість у моделі Потопу 10 м/рік на периферії дуже близько порівнюється з сучасними вимірами в прохолодних, зазвичай хмарних зонах танення льодовиків на Алясці, Ісландії та Норвегії. Сагден і Джон стверджують, що танення льодовиків може бути швидким:
«...[як стверджують] багато альпіністів, чиї намети в районах абляції [танення] льодовиків можуть ненадійно спочивати на п'єдесталах льоду всього через кілька днів».2
Сучасні льодовики не зникають з такою швидкістю, тому що вони харчуються величезною кількістю гірського снігу взимку, який постійно прямує в зону танення.
Відразу ж виникає питання, чому вчені-уніформісти вважають, що крижані щити танули багато тисяч років. Причина, як і багато аспектів досліджень Льодовикового періоду, полягає в їхніх методах датування й теоріях, особливо астрономічній теорії льодовикового періоду, яка значно розтягує кожен фізичний процес. Більшість вчених рідко використовує рівняння для танення снігу й льоду; замість цього вони залежать від свого припущення про тривалий період часу.
Все вказує на те, що швидкість танення льоду 10 м/рік є розумною відносно периферії. Така швидкість танення в холодному кліматі Льодовикового періоду має зловісні наслідки для теорій і моделей, які залежать від уніформістського припущення або сучасних процесів. За такої швидкості танення крижані щити не могли б навіть початися в межах однорідного клімату, навіть якщо був би знайдений механізм для досить холодних температур.
Моделювання льодовикового періоду (Ринд, Петіт і Куклан3) почалося з розміщення близько 10 м льоду всюди, де був крижаний покрив. Потім вони запустили свою кліматичну модель льодовикового періоду, повністю очікуючи, що лід буде рости з більш високою відбивною здатністю, яку сніг і лід забезпечать у моделі.
Замість того, щоб рости, 10 м льоду розтанули всюди за 5 років! Основна причина полягає в тому, що літнє сонце дуже потужне в середніх і високих широтах. Цей експеримент змушує задуматися про те, як крижаний покрив міг розвиватися в умовах уніформістського клімату.
Склавши все це разом, я прийшов до висновку, що Льодовиковий період досяг свого максимуму приблизно за 500 років і розтанув за 200 років. Це в цілому 700 років від початку до кінця — час, який сильно відрізняється від уніформістських теорій.
Враховуючи унікальні умови, які існували після Всесвітнього потопу, я також прийшов до висновку, що був тільки один Льодовиковий період. Це був дійсно швидкий, навіть катастрофічний Льодовиковий період. Він цілком міг статися між біблійним Потопм й часом, коли історичні записи вперше були написані в Північній Європі.
Катастрофічні повені
Чи є свідоцтва катастрофічного танення наприкінці Льодовикового періоду? Вчені виявляють все більшу кількість свідоцтв катастрофічного потопу під час дегляціації. Одним з прикладів є повінь на озері Міссула, яка була відкинута спільнотою понад 40 років, тому що воно здавалося занадто «біблійним» (див. «Катастрофічне дегляціаційна повінь льодовикового озера Міссула» нижче). Ця подія була остаточно прийнята в 1960-х роках, так як доказів є більше ніж достатньо.З прийняттям повені на озері Міссула геологи знайшли переконливі докази катастрофічних потопів Льодовикового періоду в інших районах Північної півкулі.5 Сліди повені, нарівні з місульським розливом, були виявлені в Алтайських горах південно-центральнного Сибіру.6
Льодовик оточував велике озеро глибиною трохи більше 485 м. Крижана гребля впала, і величезні маси води глибиною близько 450 м понеслись вниз по долині річки Чуя і, врешті-решт, досягли річки Обь (Західний Сибір).
Іншою схожою подією була повінь Бонневілля, яка відбулася, коли стародавнє озеро Бонневілль, найбільше озеро Льодовикового періоду на південному заході Сполучених Штатів, впало приблизно на 100 м за кілька тижнів, спричинивши катастрофічну повінь вниз по річці Снейк у штаті Айдахо.
Однією з найбільш цікавих, але спекулятивних повеней Льодовикового періоду є підлідні (під кригою) катастрофічні сплески, постульовані Джоном Шоу та його колегами.8 Шоу в своєму найбільш радикальному припущенні стверджує, що в околицях Гудзонової затоки було велике озеро, яке викинуло приблизно в 50 разів більше води, ніж льодовикове озеро Міссула (мал. 4).
Один із головних шляхів для підкригової повені почався на північно-західних територіях Канади й пройшов на південний захід через Північний Саскачеван, далі майже по всій Альберті й закінчився в Північній Монтані.9
Вважається, що другий основний шлях починався навколо Південної Гудзонової затоки або Лабрадора й тік на південь до південного Онтаріо, східних Великих озер й до Нью-Йорку. Ця більш пізня підкригова повінь, як вважають, вирізала озера Фінгера (Нью-Йорк).
Звичайно, гіпотеза Шоу викликала значні суперечки, особливо припущення про величезне озеро в околицях Гудзонової затоки. Вивчивши більшу частину доказів, я прийшов до висновку, що його гіпотеза є сильною. Якщо він правий чи частково правий, то сучасна уніформістська парадигма Льодовикового періоду повинна бути майже повністю переписана.
Він припускає, що озеро повинно було існувати близько піку Льодовикового періоду, тому що повінь зазвичай відбувалася, коли крижана межа була близька до свого максимального розширення. Таке велике озеро й катастрофічний потоп, коли над Канадою повинен був бути величезний льодовиковий щит —уніформістська єресь Льодовикового періоду, принаймні, у даний час.
Все більше доказів переконує багатьох провідних вчених у тому, що Льодовиковий період сильно відрізнявся від уніформістських очікувань.
Катастрофічний дегляціаційний розлив льодовикового озера Міссула
Геолог Дж. Харлен Бретц, вивчаючи геологію Східного Вашингтона в 1920-х роках, виявив досить незвичайне явище. Він знайшов величезні, глибокі каньйони, врізані в тверду лаву. Це змусило його припустити, що тільки потік раніше небачених пропорцій міг сформувати їх.
Гранд-Кулі має глибину 275 метрів і довжину 80 км. Потоп вирізав каньйон, в якому зараз є водоспад Палус, розташований на південному сході Вашингтона, коли рівень води перевищив лавовий хребет, що утворює каньйон довжиною 10 км і глибиною 150 м.
Спочатку Бретц не зрозумів, звідки могла взятися вся ця вода. У той же час Дж.Т. Парді постулював, що в західній Монтані існувало велике озеро, яке було загачене частиною Кордильєрського крижаного щита в Північному Айдахо. Зрештою, Бретц зрозумів, в чому справа, і охрестив це озером Міссула або Споканським потопом. На мал. 5 показано льодовикове озеро Міссула в Західній Монтані й шлях його розливу через тихоокеанський північний захід.
Геологи тієї епохи не були готові почути про таку катастрофу. Це було дуже схоже на біблійний Потоп, проти якого вони мали сильне упередження, тому ідея Бретца була серйозно оскаржена. Протягом 40-а років геологічна спільнота критикувала його ідею й придумувала інші теорії, які сьогодні здаються надуманими.
Нарешті, в 1960-х роках, з появою аерофотозйомки й поліпшенням якості геологічних робіт, «обурлива гіпотеза» Бретца була підтверджена.
На піку Льодовикового періоду товстий лід заповнив долину річки Пенде-Орей у Північному Айдахо, блокуючи річку Кларк-Форк. Тала вода з льоду затопила долини західної Монтани, поступово заповнюючи їх, поки вони не перестали триматися. Вона піднялася приблизно на 1280 м над рівнем моря, що було зумовлено великою кількістю берегових ліній, які спостерігаються у долинах західної Монтани, особливо на пагорбах на схід і північний схід від Міссули (мал.6).
Глибина води біля крижаної греблі складала 600 метрів. Озеро містило 2200 кубічних км води, половина обсягу сучасного озера Мічиган.
Льодовикове озеро Міссула проривалося через крижану греблю, ймовірно, протягом декількох годин, і помчало зі швидкістю понад 30 м/с в деяких місцях через східний Вашингтон в Колумбійську ущелину і далі в Тихий океан. Вода була 135 м глибиною, коли пронеслася над Споканом, штат Вашингтон.
Повінь вимила 200 кубічних км твердої лави й мулу зі Східного Вашингтону. Розмита лава над східним Вашингтоном нагадує великий плетений потік на супутникових знімках, хоча сам потік був 160 км у ширину!
Велика частина базальтової породи була згорнута у величезні гравійні бари, які є звичайним явищем над дуже сухими скеблендами Східного Вашингтона. Вони виглядають як звичайні гравійні бруски в річках, але у величезних масштабах.
Один поруч з річкою Колумбія на південь від Вантажа, штат Вашингтон, має 32 км в довжину й близько 30 м у висоту. Ще одна смуга висотою 90 м заповнює нижню частину долини річки Снейк (мал. 7). Вируюча вода так сильно змивала лаву, що утворила лавові пустощі біля озера Мозес, штат Вашингтон.
Коли вода потопу дійшла до вузького звуження через Хорз Хевен Хіллз, Валула Геп (Wallula Gap), вона відступила й утворила озеро глибиною 245 м. Звідти вода попрямувала вгору по навколишніх долинах, включаючи долини річок Валла-Валла та Якима.
Вируюча вода утворила ряд шарів піску та мулу, що чергуються, які називаються ритмити. Бретц помітив ці незвичайні відкладення, що лежать на поверхні лавових потоків, і включив їх у свої свідоцтва про розлив озера Міссула.
Краще оголення знайдено в каньйоні Берлінгейм у долині Валла-Валла (мал. 8). Каньйон був прорізаний приблизно через тиждень водою, відведеною із зрошувального каналу, оголюючи ряд ритмитів. Тридцять дев'ять з цих піщано-мулистих куплетів були підраховані й надихнули кілька теорій про те, як вони сформувалися під час розливу озера Міссула.
Коли каламутна вода ринула вниз по ущелині річки Колумбія, розлив розширив ущелину між Даллесом і Портлендом, штат Орегон. Вийшовши з ущелини, він поширився в широких низинах долини Вілламетт, відклавши шар мулу ритмитів товщиною близько 15 м і заклавши величезний гравійний бар в районі Портленда, який має 120 м в глибину й охоплює 500 квадратних кілометрів.
Вода продовжувала мчати до Тихого океану, де вона вирізала невеликий каньйон на континентальному схилі. Знадобилося близько тижня, щоб озеро Міссула спорожніло.
Вздовж усього шляху потопу розкидані великі безладні валуни, які могли бути вплавлені тільки айсбергами. Більшість валунів — граніт з відслонень у Північному Айдахо і Північному Вашингтоні. Один з них, знайдений у Центральній долині Вілламетт, свідчить про силу айсбергів для транспортування валунів під час розливу озера Міссула.
Спочатку він важив 160 тонн (145 000 кг), перш ніж туристи почали відламувати від нього шматки для сувенірів. Сьогодні ця скеля важить лише 90 тонн (82 000 кг). Валун такого розміру й складу не міг бути принесений на місце водою. Він складається з аргілітів, метаморфізованого сланцю, який занадто крихкий, щоб витримати суворі умови водного транспортування.
Його найближче можливе джерело знаходиться на крайньому північному сході Вашингтону. Аргіліт також поширений у Північному Айдахо та Західній Монтані. Валун повинен був бути перенесений, принаймні, на 800 км. Сплав льоду під час розливу озера Міссула є єдиним розумним поясненням.
Геологи сьогодні в переважній більшості приймають розлив озера Міссула. Раніше вони насилу вірили, що існує розлив таких масштабів; пізніше багато дослідників обговорювали, скільки таких розливів відбулося під час Льодовикового періоду.
У 1980-х роках думка коливалася від одного або декількох розливів до 40 або 100. Шари ритміта, знайдені в Берлінгеймському каньйоні, зіграли вирішальну роль в цій суперечці. Недавній аналіз більшості даних показав, що, ймовірно, був тільки один розлив озера Міссула, подібний до того, що спочатку вважав Бретц.10
-
Oard, M.J., An Ice Age Caused by the Genesis Flood, Institute for Creation Research, El Cajon, CA, p. 114–119, 217–223, 1990. Peixoto, J.P. and A.H. Oort, Physics of climate, American Institute of Physics, New York, 1992.
-
Sugden, D.E., and B.S. John, Glaciers and landscape: A geomorphological approach, Edward Arnold, London, p. 39, 1976.
-
Rind, D., D. Peteet, and G. Kukla, Can Milankovitch orbital variations initiate the growth of ice sheets in a general circulation model? Journal of GeophysicalResearch 94(D10):12,851–12,871, 1989.
-
Oard, M.J., The Missoula Flood Controversy and the Genesis Flood, Monograph No. 13, Creation Research Society, Chino Valley, AZ, 2004.
-
Ibid., pp. 59–67.
-
Baker, V.R., G. Benito, and A.N. Rudoy, Paleohydrology of late Pleistocene superflooding Altay Mountains, Siberia, Science 259:348–350, 1993. Carling, P.A., Morphology, sedimentology, and palaeohydraulic significance of large gravel dunes, Altai Mountains, Siberia, Sedimentology 43:647–664, 1996.
-
Shaw, J., B. Rains, R. Eyton, and L. Weissling, Laurentide subglacial outburst floods: Landform evidence from digital elevation models, Canadian Journal of Earth Sciences 33:226, 1996.
-
Sharpe, D.R., and J. Shaw, Erosion of bedrock by subglacial meltwater, Cantley, Quebec, Geological Society of America Bulletin 101:1011–1020, 1989. Shaw, J., and R. Gilbert, Evidence for large-scale subglacial meltwater flood events in southern Ontario and northern New York state, Geology 18:1169–1172, 1990. Shoemaker, E.M., Water sheet outburst floods from the Laurentide ice sheet, Canadian Journal of Earth Sciences 29:1250–1264, 1992. Shoemaker, E.M., Subglacial floods and the origin of low-relief ice-sheet lobes, Journal of Glaciology 38(128):105–112, 1992. Gilbert, R., and J. Shaw, Inferred subglacial meltwater origin of lakes on the southern border of the Canadian shield, Canadian Journal of Earth Sciences 31:1630–1637, 1994. Sjogren, D.B., and R.B. Rains, Glaciofluvial erosional morphology and sediments of the Coronation — Spondin Scabland, east-central Alberta, Canadian Journal of Earth Sciences 32:565–578, 1995. Shaw, J., Subglacial erosional marks, Wilton Creek, Ontario, Canadian Journal of Earth Sciences 25:1256–1267, 1988. Shaw, J., A meltwater model for Laurentide subglacial landscapes; in: Geomorphology Sans Frontière. S.B. McCann (Ed.), John Wiley & Sons, New York, pp. 181–236, 1996. Shaw, J., B. Rains, R. Eyton, and L. Weissling, Laurentide subglacial outburst floods: Landform evidence from digital elevation models, Canadian Journal of Earth Sciences 33:226, 1996. Brennand, T.A., J. Shaw, and D.R. Sharpe, Regional-scale meltwater erosion and deposition patterns, northern Quebec, Canada, Annals of Glaciology 22:85–92, 1996. Kor, P.S.G., and D.W. Cowell, Evidence for catastrophic subglacial meltwater sheetflood events on the Bruce Peninsula, Ontario, Canadian Journal of Earth Sciences 35:1180–1202, 1998. Munro-Stasiuk, M.J., Evidence for water storage and drainage at the base of the Laurentide ice sheet, south-central Alberta, Canada, Annals of Glaciology 28:175–180, 1999. Beaney, C.L., and J. Shaw, The subglacial geomorphology of southeast Alberta: Evidence for subglacial meltwater erosion, Canadian Journal of Earth Sciences 37:51–61, 2000.
-
Rains, B., J. Shaw, R. Skoye, D. Sjogren, and D. Kvill, Late Wisconsin subglacial megaflood paths in Alberta, Geology 21:323–326, 1993.
-
Shaw, J., et al., The channeled Scabland: Back to Bretz? Geology 27(7):605–608, 1999. Oard, M.J., Only one Lake Missoula flood, TJ 14(2):14–17, 2000. Oard, M.J., The Missoula Flood Controversy and the Genesis Flood, Monograph No. 13, Creation Research Society, Chino Valley, AZ, 2004.