Istid

miniatyr|Grafer som viser temperaturer, CO2-nivå og støvmengde på målestasjonen Vostok i Antarktis de siste 400 000 år, basert på boreprøver fra innlandsisen.
Istid er et begrep innen geovitenskap og klimatologi som betegner en tidsperiode med lavere temperaturer, hvor større områder enn ellers er dekket av is. De siste 2–3 millioner år har det innebåret at tempererte områder får isdekke. Definisjonen er relativ og sirkulær, idet den innebærer at istiden avgrenses av mildere perioder hvor det er mindre isdekke på jorden enn i de kaldere istidene. I jordens urtid har man trolig hatt både perioder hvor hele jordkloden var isdekt («the snowball earth»), og man har hatt enkeltstående tidsperioder med en isolert nedisning som ikke gjentok seg før etter meget lang tid. Først med de mer regelmessige isperiodene på den nordlige halvkule i neogen får begrepet istid større mening, etter at flere nordlige istider har vært avløst av mildere mellomistider. 

Den dansk-norske geologen Jens Esmark var den første som påviste at det hadde vært istid i Norge. Ved Haukalivatnet ved Forsand ved Lysefjorden ligger en endemorene (kalt Vassryggen) som omkring år 1823 inspirerte Esmark til å fremsette teorien om at hele Skandinavia hadde vært dekket av is. Inspirasjonen skjedde trolig da han sammen med reisefølget Otto Tank la merke til at morenen i Forsand nær sjønivå lignet morenen etterlatt av Rauddalsbreen (nordlig utløper av Jostedalsbreen) som da hadde trukket seg tilbake etter den lille istid.Hestmark, G. (2018). Jens Esmark's mountain glacier traverse 1823− the key to his discovery of Ice Ages. Boreas, 47(1), 1-10.Å oppdage en oppdager, Morgenbladet 1. juni 2018, s. 14. 

Definisjoner
I dagligtalen mener vi med istid gjerne perioder med isdekke over det nordamerikanske og det eurasiske kontinentet, og i så fall sluttet siste istid for rundt 9 000 år før vår tid. I glasiologisk forstand er en istid en periode i jordas historie da minst en pol er dekket av is hele året.Murawski, H., Meyer, W. (2004): Geologisches Wörterbuch. Spektrum Akademischer Verlag, 11. opplag, 262 s. ISBN 3-8274-1445-8 Denne begrepsbruken innebærer at vi befinner oss i en istid – de siste 30 millioner år har nesten hele Antarktis vært dekket av is, og de siste omtrent 2,7 millioner årene også deler av Arktis. Jorda har i henhold til den formelle glasiologiske definisjonen befunnet seg i den kenozoiske istid hele denne tiden.

Denne artikkelen og andre artikler om jordas klima forstår istid i glasiologisk forstand. De lange kalde periodene med store isframstøt kalles «glasiale perioder» og de korte varmere periodene mellom kalles «interglasial».

Istider i jordhistorien 
miniatyr|Computergenerert bilde av jorden under siste glasiale maksimum.
Det er kjent fire større istider i jordas historie. Den første er en hypotetisk periode 2,7 til 2,3 milliarder år før vår tid (tidlig proterozoikum). Den tidligste veldokumenterte istiden, og antagelig den mest omfattende i de siste 1 milliarder år, fant sted fra 850 til 635 millioner år før vår tid (sen proterozoikum). En teori er at det permanente sjøisdekket nådde helt ned til ekvator, og at slutten av denne istiden foranlediget den kambriske eksplosjonen, en periode med rask diversifikasjon av flercellet liv i kambrium. Denne teorien er ny og omstridt.

Den nåværende istidsperioden begynte for 34 millioner år siden, da det begynte å danne seg isbreer i fjellene i Antarktis. For 14 millioner år siden sank den globale temperaturen med 8 °C, og hele Antarktika ble dekket av is. Isdekket økte i omfang gjennom kvartæristiden (pleistocen) som begynte for omkring tre millioner år siden, med spredning til den nordlige halvkule for 3,2 millioner år siden. For 2,58 millioner år siden gikk hele jorden inn i en istid da innholdet av atmosfærisk CO2 sank til under 600 ppm. Man antar det skyldes en kombinasjon av flere forhold, som endringer i jordens bane og dannelsen av fjellkjeden Himalaya. Erosjon av de nye fjellene absorberte CO2 fra atmosfæren til et nivå 200 ppm høyere enn dagens nivå.The history of ice on Earth | New ScientistCan the Fern That Cooled the Planet Do It Again? - Scientific American Siden starten på siste istid har jorden hatt ca. 30 mer eller mindre utstrakte nedisinger i 40 000-års-, og senere 100 000-årssykler.

De siste istidene har vart ca. 100 000 år hver, avbrutt av varmere klima (mellomistider eller interglasialer) som har vart ca. 10 000 år hver. I selve istiden er det store temperatursvingninger, slik at f.eks. isen over Norge i perioder (for 100 000, 80 000 og 35 000 år siden) var smeltet nesten helt bort, for raskt å komme tilbake igjen. Den siste nedisingen sluttet for omtrent 11 000 år siden. 

Innenfor istidene har de interglasiale periodene variert med hensyn på klimaet. Den forrige, eem, var markert varmere enn den nåværende, som muligens er den kaldeste av de siste 5 interglasialene. Den varmeste perioden etter siste glasiale periode var  år f.kr., da Jostedalsbreen (og alle andre breer i Norge) var smeltet helt bort. Temperaturen har avtatt noe de siste 6 000 år, og nådde minimum ved den lille «istiden» for 300 år siden. Siden da har temperaturen steget. Variasjonen i jordas bane om sola kan tolkes slik at neste nedising burde begynne om 30 000 år.

300px|thumb|Antatte vegetasjonssoner for 18 000 år siden. (på engelsk)

 Huronistiden 
Huronistiden var en periode for rundt 2,4 til 2,1 milliarder år siden i den tidlige fasen av proterozoikum. Nord og nordøst for Lake Huron, som strekker seg fra Sault Ste, er en flere hundre kilometer lang geologisk formasjon kalt Huronian Supergroup. Lignende beviser for denne istiden er paleoproterozoiske islagsavsetninger i Michigan og Vest-Australia. Denne istiden kan ha vært forårsaket av reduksjon av atmosfærisk metan, en klimagass, under oksygenkatastrofen. En annen teori er at global nedkjøling startet på grunn av en 250 millioner år lang periode uten vulkansk aktivitet. Dette ga redusert nivå av CO2 i atmosfæren, og dermed redusert drivhuseffekt.

 Kryogenium 
Den neste veldokumenterte istiden, Kryogenium, var sannsynligvis den alvorligste de siste milliarder årene og skjedde fra 720 til 630 millioner år siden. Denne kan ha formet en såkalt snøballjord hvor isbreer fra polene strakk seg helt ned til ekvator, En hypotese er at istiden startet på grunn av dannelse av liv i form av organiser med én, eller muligens flere celler. Da disse døde la de seg på sjøbunnen og forårsaket reduksjon av CO2 i atmosfæren, noe som reduserte drivhuseffekten og ga nedkjøing. Epoken ble muligens avsluttet ved akkumulering av klimagasser, som for eksempel CO2 produsert av vulkaner. Tilstedeværelsen av is på kontinentene og pakkis på havene vil hemme både forvitring av silikat og fotosyntese, som er de to store kilder for opptak av CO2 i den epoken jorden er inne i nå.  Dannelse av klimagasser skapte dermed en drivhuseffekt som avsluttet istiden. Det har blitt foreslått at slutten av denne istiden var ansvarlig for den etterfølgende Ediacara og den kambriske eksplosjon, selv om denne modellen er ny og kontroversiell.

 Andes-Sahara-istiden 
Andean-Sahara-istiden for 460 til 420 millioner år siden, i periodene fra tidlig ordovicium og silur. Beviser for denne perioden er geologiske prøver fra fjellkjeden Tassili n'Ajjer i den vestlige delen av Sahara, derav navnet på istiden. Det finnes også korrelerte geologiske prøver fra Andesfjellene i Sør-Amerika og andre steder.

mini|Data fra sedimentprøver viser de fluktuerende sekvenser av isbreer og mellomistide i løpet de siste millioner år.

 Karooistiden 
Utviklingen av planteliv på landjord skjedde ved starten av devon og førte til en langvarig økning i oksygen-nivået og reduksjon av CO2-konsentrasjonen i atmosfæren. Dette resulterte i en global nedkjøling og neste istid, kjent som Karooistiden, for mellom 360 og 260 millioner år siden. Beviser for at denne istiden fant sted er sedimenter i regionen Karoo i Sør-Afrika, med korrelerte funn i Argentina."The late Paleozoic icehouse was the longest-lived ice age of the Phanerozoic, and its demise constitutes the only recorded turnover to a greenhouse state." Det finnes noen beviser for at det i denne perioden var istider som kom og gikk.

 Pleistocen- og kvartær-istidene 
Kvartær startet for 2,58 millioner år siden, og det var i denne periode at dannelsen isbreer på den nordlige halvkule begynte. Disse istidene er kjent som pleistocen- og kvartær-istidene. Siden da har jorden gjennomløpt sykluser av istider med isbreer som strakte seg ut, og trakk seg tilbake med tidsskalaer på 40 000 og 100 000 år. Disse kalles istider og mellomistider. Jorden er for tiden i en mellomistid, der den siste istiden ble avsluttet for rundt 10 000 år siden. Alt som er igjen av de store kontinentale isbreene er Grønlandsisen, isen over Antarktis og mindre isbreer, som på Baffin Island.

Definisjonen på kvartær-istiden er dannelsen av den arktiske iskappe. Den antarktiske innlandsisen begynte sin dannelse tidligere, for om lag 34 millioner år siden, i midten av kenozoikum. Begrepet kenozoiske istid brukes for å inkludere denne tidlige fasen.University of Houston-Clear Lake - Disasters Class Notes - Chapter 12: Climate Change sce.uhcl.edu/Pitts/disastersclassnotes/chapter_12_Climate_Change.doc

Paleoklimatologene mener at det for 110 000 og 15 000 år siden var flere perioder med nedkjøling og oppvarming på den nordlige halvkule. Disse hendelsene kalles Dansgaard-Oeschger-hendelser, oppkalt etter Willi Dansgaard og Hans Oeschger. Kunnskapen om dette har en fra iskjerneprøver fra Grønlandsisen samt sedimentprøver fra Atlanterhavet. Karakteristisk for disse hendelsene er at en oppvarming på 10 °C skjer over noen tiår, etterfulgt av et årtusen med gradvis redusert temperatur. Samtidig med oppvarming på den nordlige halvkule skjedde en nedkjøling på den sørlige, mens det motsatte inntraff ved nedkjøling på den nordlige halvkule.

Den norske klimaforskeren Morten Hald har sammen med kolleger gjort undersøkelser av fortidens klima basert på sedimenter i Andforden i Troms. Ut fra dette har en funnet at temperaturen om sommeren for rundt  år siden var på cirka 8 °C, noe lavere enn i dag. På denne tiden var den siste istiden på hell. Mye av isdekket over dagens Skandinavia smeltet, således var fjordene og kysten isfrie. Resten av Europa hadde temperaturer som i dag. Så kom det en nedkjøling for rundt 12 800 år siden, med temperaturer ved havnivå ved Andfjorden på rundt 3 °C. Dette førte til at innlandsisen igjen vokste. Enda en gang kom en oppvarming for rundt 11 800 år siden, da temperaturen økte til 10 °C på kort tid. Nye sterke variasjoner fulgte de neste 300 årene, der temperaturen varierte i intervallet 2–10 °C. For cirka 11 500 år siden stabiliserte klimaet seg, og disse ustabilitetene opphørte.

Isbreer etterlater morener som inneholder et vell av materiale, blant annet organisk materiale, kvarts og kalium som kan brukes for å datere periodene der en isbre vokste og trakk seg tilbake. Tilsvarende kan tefrokronologi brukes til å analyser områder der breen har trukket seg tilbake. Her kan tilstedeværelse av jord eller vulkansk tefra benyttes for å fastslå årstall for når denne deponeringen inntraff.

Se også
 Den lille istid
 Kvartærgeologi
 Neogen
 Oslofeltet
 Urstrømdal
 Ra (geologi)

Referanser

Litteratur
 Ramberg, Bryhni, Nøttvedt: Landet blir til, kapitler 15 og 16. Norsk geologisk forening, 2006.
 Muller & MacDonald: Ice ages and astronomical causes, Springer 2002.

Kategori:Geologi