氷河時代
氷河時代の原因は、大きなスケールの氷河時代の期間についても、氷河時代の期間内で繰り返す比較的小さな氷期・間氷期についても、完全に理解されてはいない。氷河時代の原因に関する一致した見解は、いくつかの要因が重要だということである。それらの要因とは、大気の組成、地球の公転軌道の変化(ミランコビッチ・サイクル)、プレートの動き、太陽の出力変化、地球-月系の軌道の相互関係、火山活動の影響などである。
これらの要因のいくつかは互いに影響を及ぼし合う。例えば、地球の大気組成(特に温室効果ガスの濃度)の変化は気候を変えることがある一方、気候変動自体も大気組成を変化させることがある(例えば、大気中のCO2と反応する風化作用による変化)。
アメリカのモーリーン・レイモ(英語版)とウィリアム・ラディマン(英語版)とその他の古気候学者たちは、チベット高原とコロラド高原は、全地球の大気中に含まれるCO2を除去できるだけの能力を持つ、膨大なCO2の「排気浄化装置」 ("scrubbers") であり、4000万年続く新生代寒冷化の傾向の原因となる重大な要素であるとする仮説を提唱している。さらに、両高原の隆起(およびCO2の排気浄化能力)のおよそ半分は、過去1000万年の間に発生したと主張している。
これまでに十分裏づけされてきた氷河時代の中で、過去10億年の間でおそらく最も厳しかったものは、8億5000万年前から6億3000万年前(クライオジェニアン)に起きた。このときは氷床が赤道まで達し、スノーボールアース(雪玉地球、全球凍結)を作り出したとされる。スノーボールアースは火山によって作り出された温室効果ガス(二酸化炭素(CO2)など)の蓄積により終焉を迎えたのかもしれない。「大陸氷床と海上の流氷の存在は、ケイ酸塩の風化と光合成の両方を抑制しただろうが、それらは現在CO2の二つの大きな溜まり場である。」この氷河時代の終結は、続いて起きたエディアカランとカンブリア爆発を招いたといわれているが、この説はまだ新しく、現在も論争の的である。
id=6KbgtwAACAAJ&dq=Another+factor+is+the+increased+aridity+occurring+with+glacial+maxima,+which+reduces+the+precipitation+available+to+maintain+glaciation.+The+glacial+retreat+induced+by+this+or+any+other+process+can+be+amplified+by+similar+inverse+positive+feedbacks+as+for+glacial+advances.
↑ P. C. Tzedakis; J. E. T. Channell; D. A. Hodell; H. F. Kleiven; L. C. Skinner (2012-02-09). “Determining the natural length of the current interglacial”. Nature Geoscience 5: 138-141. doi:10.1038/ngeo1358.
↑ Black, Richard (2012年1月9日). “Carbon emissions 'will defer Ice Age'”. BBC News. 2012年8月10日閲覧。
↑ Luthi, Dieter (2008-03-17). “High-resolution carbon dioxide concentration record 650,000–800,000 years before present”. Nature 453 (7193): 379–382. Bibcode: 2008Natur.453..379L. doi:10.1038/nature06949. PMID 18480821.
ドイツの地理学者マティアス・クーレ(英語版)の氷河時代の発達に関する地質学的理論は、氷河時代(最終氷期最盛期)中のチベット高原を覆う氷床の存在によって示されていた。クーレによると、プレートテクトニクスにより隆起して雪線を越えたチベットは、約240万kmの表面が裸地から70%を超えるアルベドを有する氷の高原へと変化した。宇宙へのエネルギーの反射は地球寒冷化の原因となり、更新世の氷河時代の引き金となった。チベット高原は亜熱帯の緯度に位置しているため、高緯度地域の4倍から5倍ほどの日射量がある。地球上で最も強い加熱面だったであろう表面が冷却面に変わったといえる。
クーレは地球の軌道の変化による10万年単位の放射サイクルの変化によって間氷期を説明する。この比較的軽微な温暖化は、上積氷の荷重による北欧の内陸の氷域とチベットの高度の低下と相まって、度々内陸の氷域の氷を完全に解かした。
灰色:氷河時代.
1742年にジュネーヴ在住の技師で地理学者の Pierre Martel (1706–1767) は、サヴォワのアルプス山脈にあるシャモニーの渓谷を訪れた。2年後に旅の報告書が出版され、渓谷の住民が、迷子石の散布の原因が氷河にあると考え、かつて氷河がより遠くまで広がっていたと述べたことが報告されている。後に同様の説明が他のアルプス地方の各地からも報告された。1815年に、大工でシャモア猟師の Jean-Pierre Perraudin (1767–1858) は、スイスのヴァレー州のヴァル・ド・バーニュにある迷子石は以前もっと遠くまで達していた氷河によって運ばれてきたものであると説明した。1834年には、ベルナー・オーバーラントのマイリンゲン出身の無名の木こりも、スイス系ドイツ人の地質学者ジャン・ド・シャルパンティエ(英語版) (1786–1855) との議論の中で、同様のアイデアを主張した。ヴァレー州のヴァル・ド・フェレ、スイス西部のゼーラントから、そしてゲーテの科学的著作(英語版)のほか、世界各地で似通った説明がなされている。バイエルンの博物学者エルンスト・フォン・ビブラ(英語版) (1806–1878) が1849年から1850年にかけてチリのアンデス山脈を訪れたとき、現地の住民は、化石化したモレーンは過去の氷河作用によるものと考えたそうである。
一方では、ヨーロッパの学者たちは何が漂移性物質(迷子石など)の散布を引き起こしたのだろうかと考え始めた。