Deep-time ice ages and their causes

Summary

עידני קרח עמוקים הם תקופות ממושכות שבהן הטמפרטורה הגלובלית יורדת, קרחונים מתפשטים ושטחים נרחבים של היבשות והאוקיינוסים מתכסים בקרח. בהיסטוריה של כדור הארץ התרחשו לפחות חמישה עידני קרח עיקריים: ההורוני לפני כ־2.4–2.1 מיליארד שנה, הקריוגני לפני כ־720–630 מיליון שנה, האנדאי־סהרי לפני כ־460–420 מיליון שנה, הפליאוזואי המאוחר לפני כ־360–260 מיליון שנה, ועידן הקרח הרביעוני הנמשך עד ימינו. בתקופות הקרח הקריוגניות ייתכן שכדור הארץ היה כמעט כולו קפוא, תרחיש המכונה "כדור שלג ארץ". הגורמים לעידני הקרח מגוונים ומשלבים שינויים בהרכב האטמוספרה, בתהליכים גאולוגיים ובמסלול כדור הארץ. ירידה בגזי חממה, כגון מתאן ופחמן דו־חמצני, מחלישה את אפקט החממה וגורמת להתקררות; כך כנראה התרחש בעידן הקרח ההורוני, בעקבות התפשטות ייצור החמצן על ידי חיידקים. בעידן הפליאוזואי המאוחר, התפתחות צמחי היבשה שאבה כמויות גדולות של פחמן דו־חמצני מהאטמוספרה. בעידן הקריוגני, כיסוי הקרח עצר את הסרת הפחמן הדו־חמצני, בעוד הרי געש המשיכו לפלוט אותו, ולכן הצטברו גזי חממה שהובילו לבסוף להתחממות ולהפשרה. בעידן הקרח הרביעוני מתרחשים מחזורים של תקופות קרחוניות ובין־קרחוניות, המושפעים בעיקר ממחזורי מילנקוביץ': שינויים באקסצנטריות מסלול כדור הארץ, בהטיית צירו ובנקיפה. שינויים אלה משנים את כמות קרינת השמש ואת פיזורה על פני כדור הארץ לאורך עשרות ומאות אלפי שנים. גורמים נוספים כוללים פעילות געשית, שינויים בזרמי האוקיינוסים, נדידת יבשות, היווצרות רכסי הרים ומשובים אקלימיים כגון שינוי האלבדו של הקרח והשלכות הפשרת קפאת העד.

Key Points

• 1

  בהיסטוריה של כדור הארץ התרחשו לפחות חמישה עידני קרח עיקריים, החל מעידן הקרח ההורוני ועד לעידן הקרח הרביעוני הנוכחי.

• 2

  ירידה בריכוז גזי חממה, בעיקר פחמן דו־חמצני ומתאן, היא מנגנון מרכזי להתקררות גלובלית; עלייה בהם יכולה להוביל לסיום תקופת קרח.

• 3

  מחזורי מילנקוביץ' משנים את מסלול כדור הארץ, את הטיית הציר ואת הנקיפה, ובכך משפיעים על עוצמת וחלוקת קרינת השמש.

• 4

  תהליכים גאולוגיים וביולוגיים, כמו פעילות געשית, נדידת יבשות, היווצרות הרים והתפתחות צמחי יבשה, משפיעים על האקלים באמצעות מחזור הפחמן.

• 5

  קרחונים ומשטחי קרח יוצרים משוב חיובי: הם מחזירים יותר קרינת שמש לחלל, מגבירים את ההתקררות ומעודדים התפשטות נוספת של הקרח.