تاريخ زمين مجموعهاي از دورههاي متناوب يخبندان و افزايش دما را نشان ميدهد که هر يک نقش مؤثري در انقراض و حيات گونهها داشتهاند. فکر ميکنيد آخرين عصر يخبندان با انسان بخرد چه خواهد کرد؟
شايد شما هم وقتي به عصر يخبندان فکر ميکنيد، انسانهاي اوليهاي در خيالتان مجسم ميشوند که پوشيده در پوست گرم شکارهاي پيشين در زميني سراسر يخزده و سرد، با نااميدي به دنبال غذا ميگردند.
اما در واقع زمين با اعصار يخبندان بسياري دستوپنجه نرم کرده که اغلب آنها پيش از پيدايش انسان به وقوع پيوستهاند. از سوي ديگر تصوير آشنايي که هر يک از ما از عصر يخبندان داريم، نمونهاي نسبتا ملايم از آن است، زمين در خلال بعضي از اعصار يخبندان براي دهها گاهي صدها ميليون سال پوشيده از قشر عظيمي از يخ بوده است.
ميتوان براي زمين سه دوره آبوهوايي متناوب را تعريف کرد:
دوره گلخانهاي: که در آن درجه حرارت گرمسيري تا قطبهاي زمين امتداد داشته و هيچ لايه يخي روي زمين نبوده است.
دوره يخچالي: دورهاي که بخشي از زمين پوشش يخ دائمي داشته اما وسعت اين پوشش متغير بوده است.
زمين گلوله برفي: زماني که سرتاسر زمين پوشيده از قشر عظيم يخ بوده است.
اين که چرا گاهي شاهد ظهور اعصار يخبندان هستيم و گاهي دماي زمين رو به گرمشدن ميرود، معمايي است که به گزارش نيوساينتيست يخبندانشناسان به تازگي شروع به حل آن کردهاند. آنها به بررسي تاريخچه يخ روي زمين پرداختهاند تا ارتباط آن با تغيير ترکيب گازهاي جو زمين يا بزرگترين رويدادهاي زمينشناسي را با دقت بيشتري بررسي کنند.
زمين گلوله برفي: 2.4 تا 2.1ميليارد سال پيش 
عصر يخبندان دوران پارينهزيستي، قديميترين عصر يخبنداني است که تاکنون بشر موفق به شناسايي آن شده است. کره زمين در اين دوران تنها 2ميليارد سال عمر داشته و زندگي روي آن به حيات در اشکال تک سلولي منحصر ميشده است. به نظر ميرسد زمين در آغاز اين دوران، زماني بين 2.3 تا 2.4ميليارد سال پيش با عصر يخبندان بسيار سختي روبرو بوده که يکي از دورههاي «زمين گلوله برفي» به شمار ميرود. محققان علت ظهور اين عصر يخبندان و شدت آن را کاهش دياکسيدکربن جو زمين به دليل خاموشي 250ميليون ساله آتشفشانها و کاهش اثر گلخانهاي ناشي از آن ميدانند.
يخبندان شديد: 850 تا 630ميليون سال پيش
زمين در اين دوره 200ميليون ساله که کريوژنيان نام دارد، يکي از سختترين اعصار يخبندان شناختهشده را تجربه کرده است. ديرينشناسان احتمال ميدهند علت آغاز اين عصر يخبندان همزماني آن با ظهور اشکال پيچيده حيات روي زمين باشد.
اين نظريه ميگويد يخبندان به دليل تکامل سلولهاي بزرگ و احتمالا جانداران پرسلولي که پس از مرگ در بستر درياها و اقيانوسها غرقشده و باعث جذب دياکسيدکربن جو زمين و کاهش اثر گلخانهاي آن شدهاند، به وقوع پيوسته است.
کريوژنيان را به دو عصر يخبندان متمايز تقسيم ميکنند که يکي بين 750 و 700ميليون سال پيش ظاهر شده و ديگري به دنبال آن حدود 660 تا 635ميليون سال پيش به وقوع پيوسته است. محققان احتمال ميدهند بخش از اين يخبندان زمين را به گلوله برفي تبديل کرده باشد.
نخستين انقراض بزرگ: 460 تا 430ميليون سال پيش
عصر يخبنداني که اواخر دوره اوردوويسين و اوايل دوره سيلورين رخ داده يکي از بزرگترين انقراضهاي روي زمين را رقم زده است. اين دوره دومين عصر يخبندان سخت زمين به شمار ميرود.
اين انقراض پس از انقراض بزرگ جانداران کره زمين در دوره پرمين، بزرگترين انقراض گونههاي گياهي و جانوري زمين به شمار ميرود. با اين حال با پايان اين عصر، زيستبوم حيات را از سر گرفته و گونههاي گياهي بسياري رشد يافتهاند. احتمالا همين انبوهي پوشش گياهي دوره سيلورين باعث ظهور عصر يخبندان بعدي شده است.
گسترش وسيع پوشش گياهي: 360 تا 260ميليون سال پيش
مانند يخبندان کريوژنيان، يخبندان کربونيفر هم به دو دوره مجزاي ميسيسيپين، 359 تا 318ميليون سال پيش و پنسيلوانين از 318 تا 299ميليون سال پيش تقسيم ميشود.
اين دو عصر يخبندان احتمالا نتيجه گسترش پوشش گياهي زمين پس از يخبندانهاي کريوژنيان هستند. اين گياهان با جذب دياکسيدکربن هوا و توليد اکسيژن باعث کاهش سطح گازهاي گلخانهاي جو زمين و آغاز يخبندانهاي بعدي شدهاند.
شواهدي وجود دارند که نشان ميدهند ظهور اعصار يخبندان و گرمايش مجدد زمين تابع دورههاي منظم زماني است. اگر اين فرضيه درست باشد، عصر يخبندان حاضر دارد در شرايط مشابه يخبندان دوره کربونيفر رخ ميدهد.
قطب جنوب يخ ميزند: 14ميليون سال پيش
قاره قطب جنوب هميشه زميني باير و يخزده نبوده است. يخبندان در اين منطقه از حدود 34ميليون سال پيش با تشکيل يخچالهاي طبيعي روي قلههاي بلند کوههاي اين منطقه آغاز شده و حدود 20ميليون سال بعد با کاهش درجه حرارت جهان تا حدود 8درجه سانتيگراد اين تودههاي يخ به هم پيوسته، تثبيت شده و صفحات يخي جنوبي را تشکيل دادهاند.
اين افت دما را ظهور رشته کوه هيماليا تشديد کرده است. افزايش ارتفاع قلل اين رشته کوه به جذب دياکسيدکربن جو و سرعت تغييرات آبوهوايي در اين دوره دامن زده است. البته نيمکره شمالي تا حدود زيادي از اين تغييرات در امان بوده است. ظهور يخبندان دائمي در منطقه گرينلند و قطب شمال تنها 3.2ميليون سال پيش آغاز شده است.
آخرين پيشروي يخ: 2.58ميليون سال پيش
يخبندان دوره کواترنري تنها چندميليون سال پيش آغاز شده و در حالحاضر نيز ادامه دارد. به همين دليل شناخت اين دوره و جزئيات آن براي زمين شناسان به مراتب سادهتر است. مطالعه در اين دوره نشان ميدهد صفحات يخي دورههاي متعددي از پيشروي و عقبنشيني را پشتسر گذاشتهاند.
در طول يخبندان کاهش حرارت زمين باعث ميشده گسترش اين صفحات به فراتر از مرزهاي قطب شمال و جنوب ادامه پيدا کند، اما در فاصله ميان دو عصر يخبندان با گرمشدن بيشتر زمين شاهد عقبنشيني يخ بودهايم. پيشبيني ميشود دورههاي بيپايان گسترش يخبندان در اين زمان حدود 10هزارسال به طول انجاميده باشند.
محققان مهمترين عامل گسترش عصر يخبندان در دوره کواترنري را ظهور هيماليا و تأثيرات جوي ناشي از کاهش ميزان دياکسيدکربن جو توسط آن ميدانند. علاوه بر اين ظهور دورههاي ادواري يخبندان تابع تغيير در مدار زمين که باعث کاهش يا افزايش زاويه تابش آفتاب به نقاط مختلف آن ميشده نيز ميباشد. اين تغيرات اندک مداري را بازخوردهاي مثبت گوناگوني مانند تغيير در ميزان گازهاي گلخانهاي جو زمين نيز تشديد ميکردهاند.
در طول دوسوم ابتدايي دوره کواترنري، تناوب ظهور يخبندان و افزايش دما تقريبا هر 41هزار سال يکبار و همآهنگ با تغييرات محور زمين ادامه داشته است. حدود يکميليون سال پيش، فاصله تناوبي اين دورهها به دلايل نامعلومي به 100هزار سال يکبار تغيير پيدا کرده است. اطلاعات دقيقتر در مورد زمانبندي يخبندانها ميتوانند به يخبندانشناسان براي درک بهتر دورههاي اخير و رسيدن به پاسخ اين پرسش کمک کنند.
چيزي که باعث پيچيدهتر شدن اين موضوع ميشود اين است که پيشروي يخ و عقبنشيني آن در تمام نقاط زمين از الگوي ثابتي پيروي نميکند. در اغلب موارد پيشروي يخ که در يک قاره آغاز شده است با تأخيري هزارانساله در قارهاي ديگر ادامه مييابد و گاهي با فاصلهاي چندينهزارساله از توقف پيشروي يخ در يک قاره، يخبندان در قارهاي ديگر آغاز ميشود.
در واقع اعصار يخبندان بسياري در دوره کواترنري با يکديگر همپوشاني داشتهاند که هر يک بخشهايي از کره زمين را در برگرفته بودهاند. حدود 130 تا 114هزار سال پيش زمين شاهد مرحله تازهاي از عقبنشيني يخ بوده و پس از آن عصر يخبندان حاضر که همان تصوير آشناي هر يک از ما از عصر يخبندان است، شکل گرفته است.
عصر يخبندان ما، 110 تا 12هزار سال پيش 
محققان احتمال ميدهند کاهش دماي زمين در دوره کواترنري باعث افزايش گنجايش مغز ما نسبت به اجدادمان در دورههاي پيشين شده باشد. اين تنها يک فرضيه است اما نميشود احتمال تأثير نزديکترين دورههاي يخبندان را روي گونه انسان رد کرد.
ميشود دلايل متعددي را براي انقراض انسانهاي اوليه که تا حدود 20هزار سال پيش سيارهمان را با آنها شريک بوديم عنوان کرد؛ اما ظهور عصر يخبندان هم ميتواند شرايط آنها را براي ادامه حيات پيچيدهتر کرده و به از ميان رفتن زيستگاههاي آنها منجر شده باشد. با اين حال «انسان بخرد» -گونه کنوني انسان- از انقراض در آخرين عصر يخبندان جان سالم به در برده، بلافاصله پس از افزايش دماي زمين به کشاورزي روي آورده و اولين قدمها را براي رسيدن به تمدن برداشته است.
با پايان عصر يخبندان و افزايش دما در اين دوره شاهد دو مرحله کاهش دماي زمين يکي درياس کهن، حدود 14700تا 13400 سال پيش که منجر به تبديل اروپا از جنگل به تندرا مانند سيبري کنوني شده و ديگري درياس جوان که با فاصله اندکي از آن بين 12800 تا 11500 سال پيش رخ داده است، بودهايم. درياس جوان که قاره اروپا را درگير يخبندان شديدي کرده، ميتواند حاصل توقف جريان اقيانوسي اقيانوساطلس به دليل آبشدن يخهاي آن يا برخورد يک دنبالهدار با زمين باشد.
حدود دوازدههزار سال پيش با افزايش دماي زمين صفحات عظيم يخ شروع به عقبنشيني کردند و در نتيجه انسان توانست باز هم ساکن مناطق شمالي زمين شود. مطابق اعلام نظر محققان اين دوره بين يخبندان نسبتا گرم است و شرايط آبوهوايي تقريبا ثابتي دارد. دما کمي کمتر از دوره بينيخبندان پيشين تخمين زده ميشود و سطح درياها حداقل 3متر پايينتر از اين دوره برآورد شده است.
اما اين دوره آرامش زمين حداقل در مقياس زمينشناسي بسيارکوتاه است. تناوب دورههاي يخچالي و گلخانهاي بيآن که انسان در ظهور و افول آنها اثر چنداني داشته باشد، ادامه خواهند يافت و باز گسترش صفحات يخي روي زمين آغاز خواهد شد.