В Миоцене, 14 миллионов лет тому назад, начинает интенсивно возрастать восточно-антарктический ледниковый покров. Это было первое оледенение некоторых районов Антарктиды. Примерно 10 – 8,5 миллионов лет назад вокруг материка начинают распространяться льды.
Примерно 7 миллионов лет тому назад быстро разрастаясь, ледник западной Антарктиды, соединился с восточно-антарктическим ледниковым покровом. В результате, к шестому миллионолетию, образовался ледяной единый купол, такой величины, что даже в позднее и более холодное время не достигал столь внушительных размеров.
Лавинообразное нарастание охлаждающих факторов связанных с увеличением ледяного купола Антарктиды, повлекло за собой глобальное изменение природных компонентов. Уровень Мирового океана упал на 70 метров.
Анализ процессов последних ледниковых эпох, дает твердую уверенность в том, что максимальное распространение ледников вызывает не только резкое понижение уровня Мирового океана, но и сильное иссушение в низких широтах и даже в тропико-экваториальном пространстве. С этапом оледенения Антарктиды совпадает широкое распространение в восточном полушарии так называемой гиппорионовой фауны - типичных представителей открытых пространств - саванн.
Исследования последних лет все с большей очевидностью показывают, что период между 6,5 – 5 миллионами лет представляет собой один из важнейших переломных моментов в истории Кайнозойской эры. Этапом глобального преобразования состояния оболочки планеты.
К четвертому миллионолетию ледовый купол Антарктиды сократился до современных размеров и практически ничего не известно о его дальнейших изменениях, до ближайшего к нам геологического времени – Плейстоцена. Сам факт уменьшения ледяного купола континента предполагает некоторое увеличение температуры и влажности. Пик данных факторов приходится на период с 4,4 до 3,5 миллионов лет назад, но уже далее снова начинаются весьма существенные изменения в состоянии природной оболочки Земли. Они заключаются в новом еще более мощном сдвиге параметров природных компонентов ко второму миллионолетию. Данный сдвиг параметров имел тоже направление, что и позднемиоценовый – дальнейшее похолодание и аредизация.
В это время уже окончательно сблизились континенты Северной и Южной Америк. После раскола Пангеи они долгое время «дрейфовали» почти параллельными курсами, но потом одумались и начали быстро сближаться. За 20 миллионов лет расстояние между ними сократилось на 750 километров. За это время, находящийся на пути Южно – Американского континента небольшой архипелаг островов был смят и быстренько соорудил хребет на берегах Венесуэлы. Затем, с запада, усилился, уже существующий, один подвиг плиты, под другую, Карибскую и в результате под ее краем развилась бурная вулканическая деятельность. А в это время данному «безобразию» навстречу двигался мощный подводный хребет. Их взаимодействие послужило фундаментом для образования Панамского перешейка, который не замедлил подняться из под воды. Существует мнение, что новый скачек похолодания и аредизации в самом начале плейстоцена, так называемое Виллафранкское оледенение было вызвано закрытием пролива Бальбао между Северной и Южной Америками, что повлекло за собой изменение в характере океанической циркуляции вод, в частности зарождение североатлантического течения Гольфстрим. Кроме того проявился и космический фактор, о котором мы поговорим несколько позже.
После соединения дух материков теплые атлантические воды уже не могли больше течь вокруг экватора и повернули к северу. Это привело к увеличению количества осадков в Гренландии, Скандинавии и Восточной Канаде. Теплые течения несли на север влагу, и количество осадков там резко возросло. Соленость Северного океана упала, а значит он стал быстро покрываться льдом. Началось оледенение северного полушария. С опозданием на 15 миллионов лет льды появляются и в северном полушарии. Знаки их возникновения 3,2 – 3,1 миллиона лет тому назад. Например, этим временем датируются первые ледниковые отложения в Исландии, причем найдены они на равнинах, что свидетельствует о покровном характере оледенения острова. По данным М.И. Будыко (1984), возникновение полярных ледниковых покровов резко повысило чувствительность термического режима Земли к малым изменениям климатообразующих факторов. Астрономические факторы стали оказывать значительное влияние на климат четвертичного периода.
Скорее всего, воздействие нескольких факторов как земных, так и космических повлияли на данное изменение климатической обстановки. Потому, что похолодание, в принципе, было обще планетарным, а особенности движения материковых плит по поверхности Земли, и связанные с этим процессом, изменения океанических циркуляций вод Мирового океана, были только дополнительными факторами, ускоряющими или замедляющими глобальные процессы кайнозойских изменений климата.
Пик похолодания Виллафранкского оледенения в позднем Плиоцене приходится на 2,5 – 2,2 миллиона лет назад. Северный Полярный бассейн покрылся морскими льдами. Имеются данные, что это же время было существенное похолодание в Европе: в Италии, Нидерландах, на побережье Черного моря, а в Средиземноморье распространились степные виды растительного и животного мира.
Французским ученым Р. Бонфийем были проведены исследования в Африке, в районе реки Омо. Данные спорнопыльцевого анализа показали, что в период от 3 до 2,5 миллионов лет назад площадь лесов в данном районе сильно сократилась. Сравнительный анализ показал, что если в настоящее время, на прилегающих к реке территориях доля древесной растительности составляет 45,8 % от общей площади, то 2,5 миллиона лет назад, она составляла от 18 до 11 %. Саванные же элементы территории занимали от 47,3 до 30%, тогда как в настоящее время они занимают 24,4 % исследуемой площади. Еще большие изменения претерпели ландшафты к двухмиллионолетнему рубежу. Древесной растительности в то время было всего 5,5, % т.е. в десять раз меньше чем в настоящее время, а элементы саванной растительности в ландшафтах возросли в три раза, занимая площадь в пределах 61,1 %.
На протяжении последнего миллиона лет на фоне существенного, постоянного полярного оледенения, в Антарктике, происходили циклические колебания оледенений в северном полушарии и связанные с ними колебания температуры воздуха в средних широтах. При этом в северном полушарии разрастались огромные ледниковые покровы, близкие по размерам к антарктическому, а колебания температуры в средних широтах были равны колебаниям температуры за все предшествующие 60 – 70 миллионов лет, то есть составляли 10 – 12 градусов Цельсия.
Число наступлений Антарктического ледникового покрова и связанные с ними колебания температуры и влажности, в целом, согласуются с числом изученных разрастаний ледникового покрова в северном полушарии. Колебание их размеров происходили в целом синхронно, только в южном полушарии были естественные границы разрастания – обрыв континентального склона, который был местом рождения айсбергов.
Кроме геолого-географических, сугубо Земных факторов, о которых мы говорили выше, имеется и вторая группа – астрономические, при которых изменения климата зависят:
-от изменения количества радиации Солнца;
-от положения Земли относительно Солнца, т. е. изменение эксцентриситета орбиты;
-от положения Земной поверхности относительно угла потока солнечной радиации, т. е. изменение наклона оси планеты;
-изменение времени наступления равноденствий.
Величина Солнечной постоянной (20 ккал см.кв. мин) может изменяться на 3 – 5% в зависимости от изменения расстояния Земли от Солнца. Огромное число геофизических, метеорологических и биологических явления, происходящих на Земле, - это прямое отражение физических процессов происходящих на нашем светиле. На его поверхности наблюдается целый комплекс явлений связанных между собой и изменяющихся во времени. В совокупности данные явления представляют собой единый периодический процесс называемый солнечной активностью. Установлены ритмы длительности этих процессов в 11, 22, 35, и 80 – 90 лет. Когда детально были исследованы древние отложения в озерах Австралии, то было установлено, что периодические чередования плотности отложений с 11, 22 и 90-летней цикличностью неизменны в течение всех последних 600 миллионов лет.
Установлено, что орбитальные климатические ритмы – 400 тыс.; 1,25; 2,55; 3,8 млн. лет, являются рабочими хронометрами биосферы, причем 400 тысячелетний ритм служит основной причиной крупнопериодических изменений климата и эволюции органического мира в эпохи плейстоцена и плиоцена. Внутри данный ритм делится на 6 – 8 фаз, причем становление и развитие биогенного вещества в биосфере планеты полностью подчиняется этому климатическому ритму с его фазами. Так, события крайней специализации фауны млекопитающих происходит в конце 5-ой фазы, а ее конец характеризуется великим вымиранием млекопитающих плиоцена и плейстоцена: мамонтовая фауна исчезла 10 – 12 тысяч лет тому назад.
