Doba ledová

Doba ledová je období v historii Země, kdy jsou na obou polokoulích ve středních zeměpisných šířkách a polárních oblastech přítomny ve velkém rozsahu ledové příkrovy. Obvykle je takové období doprovázeno rozšířením mořských ledovců, permafrostů a horských ledovců ve všech zeměpisných šířkách[1] a poklesem mořské hladiny[2] díky přesunu mořské vody do ledovců.[3] Jde o suché[4] a prašné období.[5][6] V rámci historie Země nastaly doby ledové mnohokrát. Jsou doložené v prekambriu, v proterozoiku, ordoviku, karbonu, permu a kenozoiku (v posledních 15 miliónech letech).[1] V užším smyslu se za dobu ledovou považuje výrazné ochlazení planetárního rozsahu ve čtvrtohorách (kvartéru).[7] V kvartéru se opakovaně střídají výkyvy chladnější, jež se nazývají glaciály a teplejší - interglaciály. V glaciálech docházelo k růstu kontinentálních ledových příkrovů zejména v Evropě, Severní Americe a Asii, zmohutněly též horské ledovce.[8] Ve svém největším rozšíření zasahovaly ledovce až na jih Anglie a k hranici Českého masivu.[7] Poslední glaciál skončil 10 000 let před naším letopočtem. Příčiny střídání chladnějších a teplejších období, tzn. glaciálů a interglaciálů, jakož i příčiny celkově relativně chladnějšího období v rámci historie Země nejsou přesně vysvětleny.[7][8][9]

Relativní rozdíl průměrných teplot vzhledem k současnosti za posledních 800 tisíc let podle ledovcových záznamů (projekt EPICA)
Relativní rozdíl průměrných teplot vzhledem k současnosti, koncentrace oxidu uhličitého (menší v dobách ledových) a prachu (větší prašnost v dobách ledových) z proxy dat (Vostok)
Nárůst hladiny moří po poslední době ledové

Historie výzkumu
Zkamenělinu třetihorního velemloka Andrias scheutzeri její objevitel v 18. století považoval za člověka, svědka potopy světa. Cuvier roku 1837 rozpoznal, že jde ve skutečnosti o obojživelníka

První geology v 18. století zaujaly tzv. bludné balvany, které se hojně vyskytují v severním Německu i dalších severnějších oblastech kontinentální Evropy. Bylo odhaleno, že složení bludných balvanů se shoduje se složením hornin ve Skandinávii. Tyto balvany byly označeny za důkaz dávné potopy, jak ji popisuje Bible. Proudy vod je měly přesunout ze vzdálené Skandinávie až sem.[10]

Švédský geolog Nils Gabriel Selfström při svém výzkumu bludných balvanů sestavil mapu výskytu a směrování skalních škrábanců, jež se vyskytují ve Skandinávii i severní Evropě a označil je za stopy odvalování skalních bloků při katastrofické potopě. Charles Lyell ve svém díle „Principles of Geology“ z let 1830–1833 přišel s teorií, že bludné balvany se na kontinent dostaly s ledovými krami v době, kdy tato část pevniny byla zaplavena mořem. Místo náhlé katastrofické události již ale připouštěl, že se jednalo o důsledek pomalých přírodních (geologických) procesů, které kontinuálně probíhají i v současnosti.[10]

Ve stejné době skupina geologů rozpoznala příznaky rozsáhlého zalednění v alpské oblasti, existenci mohutného kontinentálního ledovce si ale ještě nikdo nedovedl představit. Ve třicátých letech 19. století již Reinhard Bernhardi a o něco později G. Martins formulují první teorie o kontinentálním evropském ledovci. Jejich práce však nevzbuzují pozornost. Ve čtyřicátých letech Louis Agnassiz vyslovuje další katastrofickou teorii, tentokrát ale nešlo o povodeň, ale o gigantický pevninský ledovec, který se měl rozkládat od Alp až k pólu a měl zasahovat až do střední Asie a na tomto území měl zdevastovat veškerý život. Později však tuto extrémní teorii upravil. Pevninský ledovec měl zasahovat jen část území Evropy a izolovaně od něj měly existovat ještě ledovce asijský a americký. V této revidované teorii, která se již blíží současnému stavu poznání, také byl poprvé použit termín „doba ledová“ a jednalo se zde o jedinou, dlouho trvající událost. Teorie jediné ledové doby byla ještě v průběhu 19. století dále zpřesňována terénními výzkumy, které mapovaly rozsah kontinentálních ledovců.[10]

Tato teorie záhy začala dostávat trhliny, když někteří vědci nejprve uvažovali o existenci dvou ledových dob. V letech 1901 — 1909 vydaná práce německých badatelů Albrechta Pencka a Eduarda Brücknera předpokládala, že došlo k nejméně čtyřem ledovým dobám, jež byly nazvány podle přítoků Dunaje Günz, Mindel, Riss a Würm. Ledové doby byly pojmenovány po těchto řekách, protože výzkum probíhal na říčních terasách těchto řek a ledovcových morénách přilehlých Alp. Je to tzv. kvadriglacialistické schéma.[10]

Postupně nastal probém s přiřazením morén kontinentálního ledovce k tomuto alpskému systému čtyř ledových dob. Z tohoto důvodu bylo kvadriglacialistické schéma upřesněno. Kromě dob ledových, tedy glaciálů, a meziledových — interglaciálů, byly v rámci glaciálů zavedeny ještě další období většího ochlazení nebo naopak oteplení. Chladnější období se označují jako stadiály a teplejší interstadiály.[10]

Při dalším studiu říčních teras a zejména souvrství spraší se vynořila mnohem složitější realita klimatických výkyvů patrných hluboko do minulosti. Zrodil se tak polyglacialistický koncept předpokládající velké množství chladných (výzkumy naznačují, že jich bylo kolem dvaceti) a teplejších období v průběhu celého kvartéru. S alpským systémem dělení ledových a meziledových dob se přesto lze často setkat, a to nejen ve starší literatuře.[10][11]

Ledové doby v hlubší minulosti Země

Proterozoikum
Časová osa významných zalednění na planetě Zemi. Ledové doby jsou označeny modře

Pod ledovými dobami se obvykle rozumí série klimatických výkyvů v kvartéru (čtvrtohorách). K významným ochlazením ale mohlo docházet i v jiných obdobích geologické minulosti, např. v mladším proterozoiku, v průběhu prvohor pak v ordoviku a na rozhraní karbonu a permu.[12] Přesnější průběh klimatických změn v takto vzdálené minulosti je však obtížně zjistitelný, ačkoliv některá tato zalednění mohla býti výraznější než ta z relativně nedávné minulosti. Modely se sice mohou rozcházet, ale vesměs ukazují na klima, které neumožňovalo v Prekambriu extrémně chladné či horké podnebí.[13]

První předpokládanou ledovou dobou je tzv. Huronské zalednění, ke kterému mělo dojít před 2,4 až 2,1 miliardami let na základě sedimentů v okolí Huronského jezera, které popsal Arthur Philemon Coleman roku 1907. Měla mu předcházet velká oxidační událost a spustit ochlazení. Není ovšem jisté, zda došlo k tak razantním změnám kyslíku v atmosféře (a to ani pro oxidační událost v neoproterozoiku).[14] I proxy data teploty odporují tomu, že by došlo k poklesu teplot.[15]

Ve velmi starých horninách z doby před 700 miliony let (kryogén) jsou nacházeny ledovcové uloženiny a to i z oblastí, které se tehdy měly nacházet v blízkosti rovníku. Rozšíření těchto uloženin bylo tak rozsáhlé, že jejich interpretace vedla ke vzniku tzv. teorie Země – sněhová koule. Předpokládalo se, že průměrná teplota povrchu Země byla hluboko pod bodem mrazu a celou planetu měly pokrývat kontinentální ledovce a vrstva mořského zalednění. Ukázalo se ale, že zalednění přesto nemohlo být tak úplné („rozbředlá koule“),[16] jelikož život by v takových podmínkách přežil jen stěží. Tato extrémní teorie tak byla revidována a podle současného stavu vědění se zdá, že kolem rovníku přece jen existoval pás volného oceánu, ve kterém život přežil. Náhlý konec této gigantické ledové doby nejspíše stál za populační explozí tzv. ediakarské fauny, tedy rozšířením mnohobuněčných živočichů, a pozdější prudké rozšíření fauny kambrické – tzv. kambrická exploze. Jako možná příčina rozsáhlého zalednění je uváděna nerovnováha v poměru plynů v atmosféře, za kterou stála činnost prvních jednobuněčných organismů, jež odčerpaly část skleníkových plynů. Dalším faktorem bylo tehdejší rozmístění kontinentů. K ukončení proterozoické ledové doby vedlo nejspíše hromadění oxidu uhličitého v atmosféře, který se tehdy nemohl kvůli zalednění vázat na povrchu planety, až nakonec došlo k prudkému oteplení. Důkazem pro tuto teorii jsou vrstvy karbonátů, pokrývající proterozoické ledovcové uloženiny. Vznikly při intenzivních deštích v atmosféře naplněné oxidem uhličitým.[17][18] Přesto však jde stále o kontroverzní teorii. Stejně jako pro hurónské zalednění platí, že nemuselo dojít k náhlé změně atmosféry, byť obě zalednění mohla hrát roli v rozvoji jednobuněčných respektive mnohobuněčných organismů.[14] Teploty moří však byly podle izotopických dat značně vyšší než dnes.[15]

Fanerozoikum
Izotopické poměry indikující změny teploty (podle Veizera).[19]
Odhadovaný rozsah zalednění (modře) před zhruba 300 milióny let (Karoo) na superkontinentě Gondwana.

Průměrná teplota Země ve fanerozoiku byla přibližně 20 °C a pohybovala se od 10 °C do více než 25 °C, přičemž dnešní teplota je podprůměrná a rovna přibližně 14,5 °C.[20]

K dalšímu významnému ochlazení došlo na konci prvohorního období ordoviku před 440 miliony let (Andsko-Saharské zalednění). Tehdejší ledová doba mohla být opět výraznější, než ta čtvrtohorní, navíc probíhala souběžně s velkým vymíráním organismů.[21] Prostředí pro teplomilné organismy však zůstalo zachováno. Další známá doba ledová (Karoo) je datována na rozhraní prvohorních období karbonu a permu, tedy před asi 290 miliony let, kdy se v prostoru jižního pólu nacházela velká pevnina, na které se rozšířil velký kontinentální ledovec podobný dnešnímu antarktickému příkrovu.[22][23] Zalednění v období před 300 miliony let bylo ve fanerozoiku patrně to nejrozsáhlejší.[24] Mohl za něj patrně vulkanismus.[25] Usazeniny prachu jsou v době zalednění řádově mocnější.[26]

Po dlouhém teplém období druhohor se ve druhé polovině terciéru začalo opět postupně ochlazovat a podle toho se částečně adaptovaly i tehdejší organismy.[27] Pod pojmem ledová doba (resp. ledové doby) se obvykle myslí následující období klimatických výkyvů, které trvá dodneška. Ačkoliv mořské proudy udržují podnebí severských oblastí Evropy, Severní Ameriky a přilehlých ostrovů relativně mírné, stále existující rozsáhlé ledovcové příkrovy v Arktidě i Antarktidě indikují, že ledová doba stále trvá.[28]

Stratigrafické členění
Odvozený vývoj teploty z doby před 500 milióny let až po současnost.
Současná poloha ledu (sezónní mořský led na Antarktidě není zobrazen).

Geologická éra, do které spadají klimatické změny posledních ledových dob, se nazývá kenozoikum. Stratigrafické členění této nejmladší geologické éry prošlo mnoha změnami, jelikož jde o klimaticky i geologicky velmi složité období. Dříve se kromě kenozoika používaly termíny terciér (třetihory) a kvartér (čtvrtohory). Pozdější výzkum však učinil tyto dva pojmy jako zavádějící a pro celé období od konce druhohor se začal používat termín kenozoikum, které se dále dělí na starší paleogén, mladší neogén a nejmladší kvartér.[29] Pojmu terciér - třetihory se však i nadále v odborné literatuře používá jako pomocné jednotky, která je dobře známa i laické veřejnosti.

Kvartér se dále dělí na starší pleistocén a mladší holocén. Mluvíme-li o dobách ledových, tak k těm docházelo zejména v průběhu pleistocénu. Spodní hranice tohoto období je stále předmětem diskusí. Jedna z teorií stanovuje začátek pleistocénu na dobu před 1,64–1,81 miliony let, zatímco druhá až k hranici 2,58 milionu let. V současnosti se oficiálně užívá pro přelom terciéru a kvartéru hranice před 2,588 milionu let. Holocén, který trvá až do současnosti, je ale takřka jistě jen další z dob meziledových.[30] Nicméně celý kvartér (pleistocén a holocén) lze považovat za dobu ledovou.[31] Avšak Antarktida má led nepřetržitě 14 miliónů let, tedy déle než se předpokládalo.[32] K poklesu teplot začalo docházet již před 34 milióny let, kdy se objevuje i vymírání eocén–oligocén.

V průběhu kvartéru je možno vysledovat cyklus výrazných období – chladných glaciálů a teplých interglaciálů. V rámci těchto základních cyklů bylo na základě výzkumu rozeznáno množství dílčích klimatických výkyvů, a to zejména v průběhu glaciálů, jelikož doba jejich trvání se pohybuje kolem 100 tisíc let, zatímco trvání interglaciálů se počítá jen řádově na několik málo desítek tisíc let.[33] Je jasné, že čím je zkoumané období blíže k současnosti, tím lépe je takové období možné poznat. Nejlépe je tak prozkoumána poslední doba ledová, ze které se dochovaly vrstvy zalednění, důležité jsou zejména staré pevninské ledovcové štíty např. v Grónsku nebo v Antarktidě, přičemž nejstarší led je starý 250 tisíc let.[pozn. 1] Ze starých rašelinišť či vrstvy trvale zmrzlé půdy lze poznat složení vegetace v jejich blízkosti. Nacházejí se i zmrzlé mršiny vyhynulých zvířat. Příznačné jsou fauny měkkýšů, kteří citlivě reagují na změny životního prostředí. Důležitým pramenem poznání jsou hlubokomořské sedimenty, podle nichž lze sledovat vývoj klimatu více než 100 milionů let do minulosti.[34] [35]

Stratigrafické schéma pleistocénu
Geologické období Kontinentální zalednění sev. Evropy Horské zalednění Alp Stáří (miliony let)
Pleistocén Svrchní Weichsel (glaciál) Würm 0,126
Eem (interglaciál) Riss/Würm
Střední Saale (glaciál) Riss 0,781
Holstein (interglaciál) Mindel/Riss
Elster (glaciál) Mindel
Cromer (několik gl. a igl.) Haslach
Günz/Mindel
Spodní Bavel (několik gl. a ingl.) Günz 1,806
Donau/Günz
Menap (glaciál) donau
Waal (integlaciál)
Eburon (glaciál)
Spodní (gelas) 2,588

Možné příčiny vzniku ledových dob

Procesy a příčiny vedoucí k přechodu do doby ledové respektive k jejímu konci (události, které jsou kvaziperiodické) nejsou dostatečně známy. Může jít také o souhru více vzájemně se ovlivňujících faktorů jako jsou tyto převážně uznávané:

Impakty také mohou způsobit vulkanismus[41] a ten až dobu ledovou. Poslední tři období dob ledových (před 455–440 miliony let, před 335–280 miliony let a před 35 miliony let až po dnešek) mohla vyvolat i ukončit tektonická činnost, kdy nově obnažené horniny začaly absorbovat skleníkový plyn oxid uhličitý a tím mohly přispět ke snížení teplot atmosféry.[42] Mohla to způsobit i zvýšená reaktivita zemského povrchu.[43]

Příčiny vzniku ledových dob v kenozoiku
Pohyb zemské osy: R = rotace Země kolem osy, P = precese, N = nutace

Ve vzniku klimatických výkyvů označovaných jako glaciály a interglaciály hrají důležitou roli tzv. Milankovičovy cykly. Jde o změny precese zemské osy, tedy pohyb osy, kolem které se Země otáčí, dále o změny náklonu zemské osy a pohyb oběžné dráhy Země vůči Slunci při její excentricitě. Tyto skutečnosti ovlivňují přísun slunečního světla a tepla pro jednotlivé oblasti Země podle jejich zeměpisné výšky a délku slunečního svitu v těchto oblastech. Vzájemná konfigurace těchto faktorů způsobuje pravidelné cyklické změny v přísunu tepla a světla pro ony oblasti, což se pak projevuje v globálním klimatu Země.[44]

Samotné změny v přísunu tepla způsobené Milankovićovými cykly však nestačí k vyvolání tak rozsáhlých změn klimatu, jaké představuje série ledových dob. Atmosféra či klima Země je totiž velice složitý systém, který ovlivňuje nepřeberné množství faktorů, které se pak dále navzájem ovlivňují, vznikají zpětné vazby, kdy důsledky určitých příčin tyto příčiny dále zvýrazňují a konkrétní jev pak rychle nabývá na intenzitě, anebo naopak jsou příčiny utlumovány. Tak je to i s Milankovićovými cykly, ke kterým dochází bez ohledu na klima po celou geologickou historii Země, ale za určitých okolností mohou být spouštěčem výrazných globálních změn klimatu.[10]

Nelze hovořit o konkrétní příčině vzniku ledových dob, ale o spouštěcích mechanismech. V průběhu třetihor tak existovala řada faktorů, které vedly k postupnému ochlazení a ke zdůraznění vlivu Milankovićových cyklů. V této době došlo k oddělení Antarktidy od Austrálie. Antarktida se dostala do oblasti jižního pólu a došlo k jejímu oddělení od teplejších mořských proudů, jelikož díky volnému moři, jež se kolem ní nachází, obíhají tento kontinent v důsledku otáčení Země studené mořské proudy. Tento kontinent se tak pokryl velkým pevninským ledovcem už před miliony let. Dalšími důležitými faktory je posun kontinentů směrem k severnímu pólu, protože ledovce nemohou vyrůstat na volném moři, dále vznik pevniny při alpinském vrásnění, čímž se rozšířily teplotně nestabilní kontinenty. Výzdvih pohoří na styku indo-australské a eurasijské tektonické desky vytvořil další místo, kde je teplý vzduch přicházející od moře vyzdvižen a ochlazen.

Příklady migrujících druhů mezi Amerikami (na Jižní Americe zakresleny ty ze Severní a naopak). Migraci spustil pokles hladiny oceánů v důsledku (stále trvajícího) ochlazení, když obnažil spojující šíji.[45]

Před 3–4 miliony let vznikla mezi Severní a Jižní Amerikou Panamská šíje. Tato nová pevnina otočila teplé mořské proudy spojující Atlantik s Tichým oceánem k severu. Přísun teplé vody do severních oblastí paradoxně způsobuje vyšší srážky, jež jsou za určitých okolností sněhové, navíc se zde teplá voda ochlazuje a studená stéká zpět do tropů. Důležitá je též teplotní setrvačnost jevů v atmosféře, jakož i změna tepelné odrazivosti povrchu planety v době, kdy se na něm rozšiřují sníh či ledovce. V důsledku těchto a dalších změn na povrchu Země došlo k tomu, že Milankovićovy cykly se projevují jako série glaciálů, interglaciálů a jemnějších stadiálů a interstadiálů. Svou roli jistě hraje i výrazné kolísání mořské hladiny v důsledku růstu a ubývání ledovců.[10][46] [47][48] V době před asi jedním milionem let se prosazuje cyklus, jehož glaciál trvá v průměru 100 tisíc let a interglaciál asi 15 tisíc let.[49] Změnu stavu mezi interglaciálem a glaciálem (s periodou cca 100 tisíc let) patrně ovlivňují ledové hory plovoucí od Antarktidy.[50]

Zalednění
Rozsah maximálního zalednění na severní polokouli
Rozsah maximálního zalednění na jižní polokouli
Oblasti vegetace během posledního maxima doby ledové.

Během glaciálu dochází ke vzniku či rozrůstání pevninských ledovců a to zejména na severní polokouli. Ze Skandinávie se do Evropy několikrát rozšířil tzv. fennoskandinávský ledovec, který se při svém maximálním rozšíření v saalském období dostal moravskou bránou až do části moravského vnitrozemí a na západě se ledovec zastavil na severních svazích Krkonoš. Pod tímto ledovcem se ocitala celá Skandinávie, většina Velké Británie a velká část severní Evropy, na východě končil až ve střední Sibiři.[51]

Ještě mohutnější byly ledovce keevanský a labradorský, které zakrývaly většinu území Severní Ameriky a zastavily se až jižně od velkých jezer. Další ledovec se rozkládal na území východní Sibiře. Většina velkých pohoří byla zakryta menšími kontinentálními ledovci. V Evropě to byly Alpy, Pyreneje nebo Kavkaz.[51]

Na jižní polokouli v čase glaciálu dochází k rozšíření antarktického kontinentálního ledovce, led pokrývá části Kordiller, Nového Zélandu či Tasmánie. Kromě toho celkové ochlazení klimatu vedlo k tvorbě menších horských ledovců v mnoha pohořích, kde dnes ledovce nejsou. V Česku jde například o Krkonoše, Šumavu nebo Hrubý Jeseník.[30] Zdá se, že na českém území se menší ledovcové útvary vytvářely i na tak těžko představitelných místech, jako byly Jizerské hory, a to v nadmořské výšce pod 1000 m.[52]

V tomto popisu ale mluvíme o rozsahu maximálního zalednění. Rozsah ledovců se totiž v průběhu glaciálu průběžně mění a ne při každém glaciálu dojde k jejich tak velkému rozšíření. Při posledním weichselském (würmském) glaciálu takového rozšíření nebylo zdaleka dosaženo. Skandinávský ledovec se zastavil poměrně daleko severně od českých hranic, menší rozšíření bylo i východním směrem – a to vše jen v glaciálním maximu před 27–22 tisíci lety. V předcházejícím období se ledovec rozkládal jen na území Skandinávie.[53] Studie z roku 2019 ukázala, že v období před 57 až 29 tisíci lety (kyslíkové izotopové stádium MIS3) byla hladina moře až o 40 metrů výše než se dříve předpokládalo a že rozsah ledovce na severní polokouli byl zhruba poloviční než v obdobní posledního maxima zalednění před 29 až 14 tisíci lety.[54]

Přes rozsáhlé zalednění v Euroasii a Severní Americe zůstala i v severských oblastech nezaledněná území, např. ve východní Sibiři nebo na Aljašce. Tím, že voda zůstávala celoročně vázána v kontinentálních ledovcích, došlo k poklesu mořské hladiny i přes 100 m oproti současnému stavu. Důsledkem bylo obnažení nových pevnin. Významné je odhalení tzv. Beringie, což byl pás pevniny spojující Asii se Severní Amerikou. Došlo k oddělení Středozemního moře od Atlantského oceánu a k jeho následnému podstatnému vysušení. Významné pevninské mosty vznikly též v oblasti Indonésie, nebo též došlo ke spojení Austrálie a Tasmánie nebo Britských ostrovů a Evropy.[33]

Tyto pevninské mosty umožnily migraci fauny a flóry. Mezi Amerikou a Euroasií tak mohli migrovat např. velbloudi a koně, opačným směrem pak např. mamuti a lidé. Některé pevninské mosty zanikaly stovky až tisíce let po ústupu největších ledovců.[33]

Samotné pevninské ledovce zabíraly plochu až 45 mil. km² a dosahovaly mocnosti až 2,5 km. Zatímco dnes ledovce zabírají 10% povrchu pevniny, v době největšího zalednění to bylo 28%. Masy ledu měly velký vliv na tvar pevniny. Skandinávský ledovec svoji vlastní vahou zamáčknul tento poloostrov do hloubky a po jeho ústupu se pevnina opět začala vyzvedávat nahoru. Tento pohyb pokračuje dodneška a Skandinávie tak stoupá rychlostí kolem 9 mm za rok.[30][55] Ledovce vytvořily též jezerní krajinu na severu Spojených států a v Kanadě a ovlivnily tvář mnoha pohoří.

Důsledky ledových dob pro život
Mezi tzv. megafaunu, jejíž zástupci vymřeli na konci poslední doby ledové, patří i tento evropský obří jelen Megaloceros giganteus

Příroda se v souvislosti s globálním ochlazením v průběhu třetihor začala proměňovat. Vyhranila se výrazná klimatická pásma se svou charakteristickou faunou a flórou. Klimatická pásma se v průběhu glaciálů posouvají a s nimi se stěhují i organismy, které tato pásma obývají. Mnohé druhy rostlin a živočichů se změněným podmínkám nedokázaly přizpůsobit a vymřely. Teplá klimatická pásma však v glaciálních časech nemizí, jen se zužují blíže k rovníku a díky tomu přežívají i teplomilné druhy. Naopak v interglaciálech nikdy nedošlo k takovému oteplení, že by se vytrácely velmi chladné biotopy v blízkosti pólů nebo ve velkých nadmořských výškách. Existence ledovců se projevovala po celém světě i citelným nedostatkem srážek. V blízkosti ledových štítů se rozšiřovaly chladné prašné pouště, takřka zbavené vegetace. V rovníkových oblastech mizely deštné lesy, jež byly nahrazovány savanami.[11]

Vymírání
Podrobnější informace naleznete v článku Vymírání v pleistocénu.

Konec posledního glaciálu je v tomto směru patrně jiný, jelikož v této době vyhynulo velké množství živočišných druhů, zejména velkých savců – tzv. megafauny. Jde o známé mamuty, ale i mnohé další druhy – srstnaté nosorožce, jeskynní medvědy, obří americké lenochody a další. Vymírání se dotklo i jižní polokoule, kde vymřela řada druhů, včetně velkých druhů vačnatců.

Příčiny tohoto vymírání nejsou zcela jasné.[56] Diskutuje se o dvou možných příčinách – o ztrátě životního prostředí a o hubení člověkem, v té době rozšířeným již po celém světě. Fakta mluví ve prospěch kombinace obou faktorů. Závěr posledního glaciálu končil velmi studeným stadiálem před 27–18 tisíci lety, kdy pevninské ledovce postoupily hodně k jihu a poškodily tak životní prostředí megafauny zejména v Evropě. Pak došlo k prudkému oteplení až o 6 stupňů průměrné teploty během pouhých desítek let, načež toto oteplení bylo před 12,7–11,5 tisíci lety přerušeno návratem velmi chladného a suchého podnebí. Pak již se začalo oteplovat na úroveň současnosti. Velká zvířata se v této době stáhla do prostorově omezených útočišť a jejich populace značně prořídly. Možná v této době, vzhledem k jejich nízké reprodukční schopnosti, mohly být malé izolované populace poškozeny lovem lidí, což mohlo vést k jejich konečnému zániku.[56] Megafauna přežila řadu jiných interglaciálů a byla lovena již v předcházejícím interglaciálu neandertálci.[56]

Lidská populace Evropy se před 24–14,5 tisíci lety během posledního glaciálu snížila až o 90% a lidské osídlení se udrželo jen v nejjižnějších částech kontinentu.[57]

Doby ledové na území Česka
Bludné balvany ve Frýdku-Místku ze skandinávské červené žuly a ruly

Na počátku třetihor panovalo na českém území ve srovnání s dneškem poměrně teplé, subtropické klima. Postupně se však ochlazovalo a klima se vysušovalo jak z důvodu globálního ochlazování, tak i z důvodu konečného ústupu moře z blízkosti Českého masivu. S nástupem ochlazení na území panovalo poměrně vlhké mírné podnebí v interglaciálech a suché, chladné kontinentální klima tzv. periglaciální oblasti v glaciálech. Tímto termínem se označuje oblast, kde se silně projevují vlivy kontinentálních ledovců, ale oblast samotná ledovcem pokrytá není.[51]

Na území České republiky se projevoval vliv skandinávského ledovce nacházejícího se severně od pohraničních pohoří, který v některých glaciálech pronikal až do okrajových oblastí dnešní republiky, a menšího kontinentálního ledovce pokrývajícího Alpy. O tom, jak vypadala zdejší krajina, se vedou diskuse. Dříve se předpokládalo, že v průběhu glaciálů zde převažovalo životní prostředí obdobné dnešní sibiřské bezlesé tundře s chudou, mrazuvzdornou vegetací. Na základě pylových analýz a dalších výzkumů však tento předpoklad dostává trhliny. Minimálně během posledního glaciálu vypadala zdejší krajina mnohem pestřeji. Předpokládá se, že zde zůstávala útočiště (refugia) s teplomilnější flórou, zejména některými druhy dřevin. Pylové diagramy naznačují, že česká krajina se minimálně během posledního glaciálu vyznačovala mimořádnou diverzitou různých stanovišť od otevřenější krajiny až k lesu podobnému sibiřské tajze. Analogie s dnes existujícími severskými biotopy většinou selhává, jelikož obdobnou krajinu v současnosti na Zemi nelze nalézt.[53]

Důsledky glaciálů pro českou krajinu
Žulové kamenné moře na Mařském vrchu

Střídání chladnějších, teplejších, sušších a vlhčích období velmi ovlivnilo tvář české krajiny. V údolích řek se vytvořily soustavy tzv. říčních teras, které vznikají při přechodu ze studenějších do teplejších obdobích glaciálního cyklu, kdy řeka přechází mezi vodními režimy divočící a meandrující řeky. Vznikaly též mocné souvrství navátých hornin – spraší. Dodnes jsou patrné stopy mrazového zvětrávání, kdy vznikají suťová pole, kamenná moře. Jiným důležitým procesem, který byl koncem glaciálu velmi aktivní, je soliflukce neboli půdotok. Dochází při ní k pomalému tečení rozbředlé půdy po zmrzlém podloží, a to i při poměrně malých sklonech. Koncem glaciálu se rovněž zvýrazňují asymetrická údolí – mnoho českých údolí má strmý východní svah a pozvolný západní svah. To je způsobeno tím, že Slunce již od rána rozehřívá východní svah, který se trhá a sjíždí do údolí. Naopak západní svah je dopoledne stíněný a odpolední Slunce nemá vždycky sílu rozehřát promrzlou stráň, která zůstává stát jako strmý či skalnatý stupeň. Později jsou oba svahy pokryty lesem, který konzervuje tvary vzniklé právě koncem glaciálu.[58]

V důsledku nižšího pokryvu vegetací v průběhu glaciálu dochází v některých oblastech k odkrytí skalního podkladu a jeho následné mrazové erozi. Po oteplení jsou vhodné podmínky pro rozšíření živinově náročnějších rostlin. Po konci posledního glaciálu máme doklady o rychlém rozšíření živinově náročného smrku, který ale na většině lokalit brzy vymírá a je nahrazen nenáročnějšími dřevinami, zejména bukem.[53]

Glaciální relikty
Ostružiník moruška – glaciální relikt vyskytující se v Krkonoších

Relikty jsou druhy živočichů a rostlin, které jsou v dnešní přírodě živými svědky dob dávno minulých. Nejpočetnější skupinou reliktů jsou glaciální relikty – chladnomilné druhy, které po skončení ledové periody přežívají v horách či na jiných místech připomínajících již vymizelé biotopy, např. na rašeliništích a slatinách. Všechny glaciální relikty ovšem nemusí být severského původu, jsou to někdy i původně středoevropské horské druhy, které se v glaciálech přesunuly do nižších poloh a po oteplení se vracely zpět do hor. Některé příklady glaciálních reliktů jsou dost známé, z rostlin např. ostružiník moruška, bříza zakrslá či všivec krkonošský, k méně známým patří lepnice alpínská, kohátka nízká, šídlatka jezerní či zřejmě vymizelý zimozel severní. Z živočichů jsou to např. ploštěnka horská, hronatka jezerní, plachetnatka rohatá, vrkoč severní, kulík hnědý a myšivka horská. Obecně se nalézá víc reliktů – nejen glaciálních – mezi rostlinných než pohyblivých organismů.

Odkazy

Poznámky
  1. Antarktický a grónský ledovcový štít jsou sice steré mnoho milionů let, ale led, jenž se na nich tvoří, neustále stéká k moři, proto na nich není led starší 250 tisíc let.

Reference
  1. THOMAS, David S. G.; GOUDIE, Andrew. The Dictionary of Physical Geography. 3. vyd. Massachusetts, United States: Blackwell Publishing Ltd, 2000. 610 s. Dostupné online. ISBN 0-631-20473-3. S. 262. (anglicky)
  2. http://www.geology.cz/aplikace/encyklopedie/term.pl?doba_ledova - Česká geologická služba, Geologická encyklopedie: Doba ledová: "Zalednění způsobilo mj. pokles mořské hladiny"
  3. https://pubs.usgs.gov/fs/fs2-00/pdf/fs002-00_williams_508.pdf - United States Geological Survey, Sea Level and Climate: "During cold-climate intervals, known as glacial epochs or ice ages, sea level falls because of a shift in the global hydrologic cycle: water is evaporated from the oceans and stored on the continents as large ice sheets and expanded ice caps, ice fields, and mountain glaciers."
  4. https://www.ncdc.noaa.gov/abrupt-climate-change/Glacial-Interglacial%20Cycles - NOAA, Glacial-Interglacial Cycles: "Glacial periods are colder, dustier, and generally drier than interglacial periods."
  5. Unmatched dust storms raged over Western Europe during Ice age maximum. phys.org [online]. 2021-02-01 [cit. 2022-01-16]. Dostupné online. (anglicky)
  6. SCHMITZ, Birger; FARLEY, Kenneth A.; GODERIS, Steven; HECK, Philipp R.; BERGSTRÖM, Stig M.; BOSCHI, Samuele; CLAEYS, Philippe. An extraterrestrial trigger for the mid-Ordovician ice age: Dust from the breakup of the L-chondrite parent body. S. eaax4184. Science Advances [online]. 2019-09-06. Roč. 5, čís. 9, s. eaax4184. Dostupné online. DOI 10.1126/sciadv.aax4184. (anglicky)
  7. Universum, všeobecná encyklopedie. 2. díl. 1. vyd. Praha: Odeon, Euromedia Group, 2001. 681 s. ISBN 80-207-1062-0. Kapitola doba ledová, s. 420.
  8. heslo Doba ledová; Geologická encyklopedie
  9. MAZUCH, Martin. Když světu vládl led. Přírodovědci.cz [online]. Universita Karlova [cit. 2021-01-17]. Dostupné online.
  10. POKORNÝ, Petr. Neklidné časy. Praha: Dokořán, 2011. ISBN 978-80-7363-392-9. Kapitola O čtvrtém řádu a o tom, jak věda objevila dějiny, s. 9–50.
  11. WARD, Peter; BROWNLEE, Donald. Život a smrt planety Země. Praha: Dokořán, 2004. ISBN 80-86569-75-6. Kapitola Návrat ledovců, s. 85. (česky)
  12. CHLUPÁČ, Ivo; BRZOBOHATÝ, Rostislav; KOVANDA, Jiří; STRANÍK, Zdeněk. Geologická minulost České republiky. Praha: Academia, 2011. ISBN 978-80-200-1961-5. Kapitola Paleozoikum, s. 55–237.
  13. KRISSANSEN-TOTTON, Joshua; ARNEY, Giada N.; CATLING, David C. Constraining the climate and ocean pH of the early Earth with a geological carbon cycle model. S. 4105–4110. Proceedings of the National Academy of Sciences [online]. 2018-04-17. Roč. 115, čís. 16, s. 4105–4110. Dostupné online. DOI 10.1073/pnas.1721296115. (anglicky)
  14. MOSKAL, Emily. Earth's oxygen increased in gradual steps rather than big bursts. phys.org [online]. 2018-08-31. Dostupné online. (anglicky)
  15. TARTÈSE, R.; CHAUSSIDON, M.; GURENKO, A.; DELARUE, F.; ROBERT, F. Warm Archaean oceans reconstructed from oxygen isotope composition of early-life remnants. S. 55–65. Geochemical Perspectives Letters [online]. 2017. S. 55–65. Dostupné online. DOI 10.7185/geochemlet.1706. (anglicky)
  16. SCHIRBER, Michael. "Snowball Earth" Might Have Been Slushy. giss.nasa.gov [online]. 2015-08 [cit. 2022-01-16]. Dostupné online. (anglicky)
  17. BRUTHANS, Jiří. Země jako ledová koule. [] [online]. 2002 [cit. 2013-03-31]. Čís. 5. Dostupné online. ISSN 1214-4029.
  18. BUFFETAUT, Eric. Velká vymírání: Ordovik. Scienceworld [online]. Dostupné online.
  19. https://mysite.science.uottawa.ca/jveizer/isotope_data/ - Isotope Data - Jan Veizer
  20. SCOTESE, Christopher. A new global temperature curve for the phanerozoic. S. 287167. www.researchgate.net [online]. 2016. S. 287167. Dostupné online. DOI 10.1130/abs/2016AM-287167. (anglicky)
  21. SOCHA, Vladimír. Poslední den druhohor. Praha: Vyšehrad, 2018. ISBN 978-80-7429-908-7. Kapitola Další hromadná vymírání, s. 276–287.
  22. CÍLEK, Václav. O největší době ledové. Scienceworld [online]. Dostupné online.
  23. Geologists Find Evidence of Paleozoic Ice Age in Southern Africa | Sci-News.com. sci-news.com [online]. 2019-02-06 [cit. 2022-01-16]. Dostupné online. (anglicky)
  24. MYERS, Timothy S. CO2 and late Palaeozoic glaciation. S. 803–804. Nature Geoscience [online]. 2016-11. Roč. 9, čís. 11, s. 803–804. Dostupné online. DOI 10.1038/ngeo2832. (anglicky)
  25. SOREGHAN, Gerilyn S.; SOREGHAN, Michael J.; HEAVENS, Nicholas G. Explosive volcanism as a key driver of the late Paleozoic ice age. S. 600–604. Geology [online]. 2019-07-01. Roč. 47, čís. 7, s. 600–604. Dostupné online. DOI 10.1130/G46349.1. (anglicky)
  26. SARDAR ABADI, Mehrdad; SOREGHAN, Gerilyn S.; HINNOV, Linda; HEAVENS, Nicholas G.; GLEASON, James D. Atmospheric dust flux in northeastern Gondwana during the peak of the late Paleozoic ice age. GSA Bulletin [online]. 2020-10-05. Dostupné online. DOI 10.1130/B35636.1. (anglicky)
  27. Life in Antarctica's ice mirrors human disease. phys.org [online]. 2019-06-11 [cit. 2022-01-16]. Dostupné online. (anglicky)
  28. Switching on the Atlantic heat pump. phys.org [online]. 2019-08-22 [cit. 2022-01-16]. Dostupné online. (anglicky)
  29. Stratigrafická tabulka Geofyzikálního ústavu AV. www.ig.cas.cz [online]. [cit. 2013-04-24]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2012-12-09.
  30. BRANDOS, Otakar. Doba ledová. [] [online]. 2013-01-10 [cit. 2013-04-09]. Dostupné online. ISSN 1214-4029.
  31. Pliestocene glaciations [online]. Department of Geology, Aligarh Muslim University [cit. 2022-01-16]. Dostupné online. (anglicky)
  32. BAILLIE, Katherine Unger. East Antarctic Ice Sheet has stayed frozen for 14 million years. phys.org [online]. 2015-12-15 [cit. 2022-01-16]. Dostupné online. (anglicky)
  33. LISTER, Adrian; BAHN, Paul. Mamuti. Praha: Mladá fronta, 2007. ISBN 978-80-204-1748-0. Kapitola Původ mamutů, s. 11–43.
  34. MACDOUGALL, J. Douglas. Stručné dějiny planety Země. Praha: Dokořán, 2004. ISBN 80-86569-92-6. Kapitola Velká doba ledová, s. 207–232.
  35. LOŽEK, Vojen. Příroda ve čtvrtohorách. Praha: Academia, 1973. 372 s. Kapitola Zvířena a květena ve čtvrtohorách, s. 192–242.
  36. KOUTAVAS, Athanasios. Temperature correlations between the eastern equatorial Pacific and Antarctica over the past 230,000 years. S. 43–54. Earth and Planetary Science Letters [online]. 2018-03. Roč. 485, s. 43–54. Dostupné online. DOI 10.1016/j.epsl.2017.12.041. (anglicky)
  37. ZANDONELLA, Catherine. Dust in the wind drove iron fertilization during ice age. News [online]. Princetonská univerzita, 2014-03-21 [cit. 2022-01-16]. Dostupné online. (anglicky)
  38. In the Southern Ocean, a carbon-dioxide mystery comes clear. phys.org [online]. 2016-02-03 [cit. 2022-01-16]. Dostupné online. (anglicky)
  39. SHAFFER, Gary; LAMBERT, Fabrice. In and out of glacial extremes by way of dust−climate feedbacks. S. 2026–2031. Proceedings of the National Academy of Sciences [online]. 2018-02-27. Roč. 115, čís. 9, s. 2026–2031. Dostupné online. DOI 10.1073/pnas.1708174115. (anglicky)
  40. http://archive.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar5/wg1/WG1AR5_Chapter05_FINAL.pdf - IPCC, AR5, WG1, Chapter 5, str. 385
  41. ELKINS-TANTON, Linda T.; HAGER, Bradford H. Giant meteoroid impacts can cause volcanism. S. 219–232. Earth and Planetary Science Letters [online]. 2005-11. Roč. 239, čís. 3–4, s. 219–232. Dostupné online. DOI 10.1016/j.epsl.2005.07.029. (anglicky)
  42. Tectonics in the tropics trigger Earth's ice ages, study finds. phys.org [online]. 2019-03-14 [cit. 2022-01-16]. Dostupné online. (anglicky)
  43. More 'reactive' land surfaces cooled the Earth down. phys.org [online]. 2019-07-03 [cit. 2022-01-16]. Dostupné online. (anglicky)
  44. Milankovičovy cykly; agentura Cenia. vitejtenazemi.cenia.cz [online]. [cit. 2013-04-24]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2014-08-29.
  45. O’DEA, Aaron; LESSIOS, Harilaos A.; COATES, Anthony G.; EYTAN, Ron I.; RESTREPO-MORENO, Sergio A.; CIONE, Alberto L.; COLLINS, Laurel S. Formation of the Isthmus of Panama. S. e1600883. Science Advances [online]. 2016-08-05. Roč. 2, čís. 8, s. e1600883. Dostupné online. DOI 10.1126/sciadv.1600883. PMID 27540590. (anglicky)
  46. CÍLEK, Václav. Milankovičovy cykly, astronomické teorie klimatických změn. [] [online]. 1995 [cit. 2013-04-05]. Roč. 74, čís. 9. Dostupné online. ISSN 1214-4029.
  47. MACDOUGALL, J. Douglas. Stručné dějiny planety Země. Praha: Dokořán, 2004. ISBN 80-86569-92-6. Kapitola Savci, horstva a ledovce: třetihory a čtvrtohory, s. 183–206.
  48. Climate change caused by ocean, not just atmosphere, study finds. phys.org [online]. 2014-10-24 [cit. 2022-01-16]. Dostupné online. (anglicky)
  49. Quaternary Period. National Geographic Magazine [online]. 2017-01-06 [cit. 2022-01-16]. Dostupné online. (anglicky)
  50. BISHOP, Michael. Melting icebergs key to sequence of an ice age, scientists find. phys.org [online]. 2021-01-13 [cit. 2022-01-16]. Dostupné online. (anglicky)
  51. CHLUPÁČ, Ivo; BRZOBOHATÝ, Rostislav; KOVANDA, Jiří; STRANÍK, Zdeněk. Geologická minulost České republiky. Praha: Academia, 2011. ISBN 978-80-200-1961-5. Kapitola Kvartér (čtvrtohory) - nejmladší geologická minulost, s. 359–392. (česky)
  52. PILOUS, Vlastimil. Pleistocénní glacigenní a nivační modelace Jizerských hor [online]. Hostinné: KRNAP, 2006 [cit. 2014-08-15]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2014-08-05.
  53. POKORNÝ, Petr. Neklidné časy. Praha: Dokořán, 2011. ISBN 978-80-7363-392-9. Kapitola Tajga za humny a velké vymírání, s. 137–160.
  54. BATCHELOR, Christine L.; MARGOLD, Martin; KRAPP, Mario; MURTON, Della K.; DALTON, April S.; GIBBARD, Philip L.; STOKES, Chris R. The configuration of Northern Hemisphere ice sheets through the Quaternary. S. 3713. Nature Communications [online]. 2019-12. Roč. 10, čís. 1, s. 3713. Dostupné online. DOI 10.1038/s41467-019-11601-2. PMID 31420542. (anglicky)
  55. DVOŘÁK, Josef; RŮŽIČKA, Bohuslav. Geologická minulost Země. Praha: SNTL, 1972. Kapitola Čtvrtohory, s. 283–298.
  56. LISTER, Adrian; BAHN, Paul. Mamuti. Praha: Mladá fronta, 2007. ISBN 978-80-204-1748-0. Kapitola Zánik, s. 141–163.
  57. Doba ledová vylidnila téměř celou tehdejší Evropu. Novinky. 9. února 2016.
  58. CZUDEK, Tadeáš. Asymetrie pramenných úseků údolí v České republice [online]. Plzeň: ZČU Plzeň, 2003. Dostupné online. (česky)

Literatura
  • CZUDEK, Tadeáš. Vývoj reliéfu krajiny České republiky v kvartéru. Brno: Moravské zemské muzeum, 2005. 238 s. ISBN 978-80-7028-270-0. (česky)
  • LOŽEK, Vojen. Zrcadlo minulosti. Praha: Dokořán, 2011. 198 s. ISBN 978-80-7363-340-0. (česky)
  • MIKULA, Jiří. Dvacetkrát starší než Altamira. [s.l.]: [s.n.], 1983. 109 s. (česky)

Související články

Externí odkazy
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.