ยุคน้ำแข็ง (ice age) หมายถึง ช่วงเวลาที่ธารน้ำแข็งปกคลุมพื้นโลกมากกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน แม้ว่าธารน้ำแข็งปัจจุบันจะคิดเป็นแค่ 10% ของพื้นโลก แต่ตัวอย่างเช่นใน ยุคน้ำแข็งล่าสุดเมื่อประมาณ 11,000 ปีที่ผ่านมา มีธารน้ำแข็งปกคลุมพื้นโลกถึง 30% ซึ่งจากหลักฐานยืนยันว่าที่ผ่านมามีการเกิดยุคน้ำแข็งหลายครั้ง โดย ขั้วโลกเหนือมีการแผ่ของธารน้ำแข็งได้มากกว่าขั้วโลกใต้ เนื่องจากทางซีกโลกเหนือมีแผ่นดินให้เกิดธารน้ำแข็งมากกว่าซีกโลกใต้ โดยหากพิจารณาการเกิดยุคน้ำแข็งที่เด่นชัด นักวิทยาศาสตร์แบ่งเป็น 2 ช่วงเวลาหลักๆ คือ

1) ยุคน้ำแข็งไพลซโตซีน (Pleistocene Ice Age)

จากการศึกษาการลดลงของธารน้ำแข็งในเทือกเขาแอลป์ นักวิทยาศาสตร์พบว่ายุคน้ำแข็งครั้งล่าสุดเกิดในยุคไพลสโตซีน โดยมี การสลับกันของสภาพภูมิอากาศแบบร้อน-หนาวอย่างน้อย 16 ครั้งในรอบ 2 ล้านปี โดยมีคาบอุบัติซ้ำเฉลี่ยของยุคน้ำแข็ง (glacial period) เกิดขึ้นทุกๆ 100,000 ปี ซึ่งปัจจุบันโลกอยู่ในช่วงปลายยุคน้ำแข็งไพลซโตซีน

สมัยไพลสโตซีน (Pleistocene Epoch) ช่วงเวลาระหว่าง 2,588,000-11,700 ปีก่อน ตามธรณีกาล (geological time scale) ซึ่งสมัยนี้มียุคน้ำแข็งเกิดขึ้นซ้ำ ๆ กัน

จากการศึกษาแท่งหินตัวอย่างจากพื้นมหาสมุทรแปซิฟิกตอนเหนือ พบหลักฐานของการระเบิดภูเขาไฟในช่วงต้นยุคไพลสโตซีน โดยมีตะกอนธารน้ำแข็งปิดทับอยู่ นักวิทยาศาสตร์จึงเชื่อว่ายุคน้ำแข็งไพลซโตซีนน อาจเกิดจากเถ้าของการระเบิดของภูเขาไฟที่รุนแรงและปิดกั้นรังสีจากดวงอาทิตย์ ทำให้อุณหภูมิโลกลดลง นอกจากนี้นักวิทยาศาสตร์ยังเชื่อว่าวัฏจักรมิลานโควิทช์ (Milakovitch cycle) อาจเป็นอีกสาเหตุหลักของการเกิดยุคน้ำแข็งสลับกันหลายๆ ครั้งภายในช่วงยุคน้ำแข็งไพลซโตซีน

กราฟแสดงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิโดยเฉลี่ยทั่วโลกในแต่ละช่วงเวลา นับตั้งแต่ 500,000 ปีก่อน จนถึงปัจจุบัน

ขั้วโลกเหนือมีการแผ่ของธารน้ำแข็งได้มากกว่าขั้วโลกใต้เนื่องจากซีกโลกเหนือมีแผ่นดินให้เกิดธารน้ำแข็งมากกว่าซีกโลกใต้

แผนที่โลกแสดงการกระจายตัวของธารน้ำแข็งและแนวชายฝั่งโบราณในสมัยไพลสโตซีน (ที่มา : Pleistocene Project)

2) ทฤษฏีลูกบอลหิมะ (snow ball theory)

นอกจากยุคน้ำแข็งไพลซโตซีน นักวิทยาศาสตร์พบว่า โลกเคยถูกปกคลุมด้วยน้ำแข็งทั้งหมด (แม้แต่เส้นศูนย์สูตร) คล้ายลูกบอลหิมะ (snow ball) อย่างน้อย 2-5 ครั้ง ในช่วง 880-550 ล้านปีที่ผ่านมา ซึ่งยุคน้ำแข็งในครั้งนี้ต่างจากยุคน้ำแข็งไพลซโตซีน ที่มีมีน้ำแข็งปกคลุมบนพื้นทวีปเพียง 1 ใน 3 ของพื้นที่โลกเท่านั้น โดยยืนยันจากการพบ หินทิลไลต์ (tillite) เกิดจากการแข็งตัวของตะกอนธารน้ำแข็งไม่แยกชั้น หรือ ทิลล์ (till) ซึ่งทำให้ได้หินที่มีตะกอนขนาดกรวดปะปนกันอยู่กับตะกอนหลากหลายขนาด โดยจากการสำรวจ นักธรณีวิทยาพบชั้นหินทิลไลท์ 2 ชั้น อายุ 750-580 ล้านปี และพบได้ในทุกๆ ทวีปทั่วโลก

5 ระยะ ของการเกิดทฤษฏีลูกบอลหิมะ

สาเหตุหลักของการเกิดยุคน้ำแข็งในช่วง 750-580 ล้านปีนี้ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าน่าจะเกิดจาก ความแปรปรวนของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศ ซึ่งเกิดจากอัตราการผุพังของหินบนพื้นทวีปที่ไม่แน่นอน ทำให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศลดลง แล้วไปตกตะกอนในรูปของหินปูน (CaCO3) ในทะเล ซึ่ง การลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศทำให้โลกเย็นลง

นอกจากนี้ตอน ปลายบรมยุคโพรเทอโรโซอิก มหาทวีปแยกออกจากกัน กระจายไปเป็นแผ่นเปลือกโลกต่างๆ ทำให้ชายฝั่งเพิ่มมากขึ้น พื้นทวีปชุ่มชื้นมากขึ้น มีการผุพังมากขึ้น อีกทั้งเมื่ออากาศเย็นลงมีน้ำแข็งมากขึ้น หิมะสะท้อนรังสีจากดวงอาทิตย์กลับออกไปยังบรรยากาศได้ดี จึงช่วยเร่งให้อากาศเย็นลงจนทำให้โลกในยุคนั้นกลายเป็นลูกบอลหิมะในที่สุด

ผลจากอุณหภูมิโลกเปลี่ยนแปลง

ในช่วง ยุคน้ำแข็ง (glacial) น้ำในโลกส่วนใหญ่กลายเป็นน้ำแข็งบนพื้นทวีป และระดับน้ำทะเลลดต่ำลง นักวิทยาศาสตร์พบหลักฐานที่บ่งชี้ว่า เมื่อประมาณ 115,000–11,700 ุปีก่อน ระดับน้ำทะเลลดลงจากปัจจุบันประมาณ 130 เมตร ทำให้พื้นทวีปบนโลกเพิ่มขึ้นมากกว่าที่มีอยู่ในปัจจุบันถึง 8% ซึ่งพบหลักฐานยืนยันว่า ประเทศฝรั่งเศสและอังกฤษก็เคยเชื่อมกันบริเวณคลองอังกฤษ รัฐอลาสก้า ของสหรัฐอเมริกาของสหรัฐอเมริกาและไซบีเรียก็เคยต่อกันถึงตรงช่องแคบแบริ่ง และแผ่นดินเอเซียตะวันออกเฉียงใต้รวมถึงประเทศไทยก็เคยติดกับประเทศอินโดนีเซียบริเวณที่เรียกว่า บ่าทวีปซุนด้า (Sunda Shelf) หรือ ซุนดาแลนด์ (Sundaland)

ซุนดาแลนด์ เมื่อประมาณ 115,000–11,700 ุปีก่อน (ที่มา : https://twitter.com/simonjgreenhill)

ในทางตรงกันข้าม ใน ช่วงคั่นยุคน้ำแข็ง (inter glacial) หรือ ช่วงที่เกิดความอบอุ่นระหว่างยุคน้ำแข็ง ขณะที่น้ำแข็งถอยร่น พืชและสัตว์อาจต้องอพยพจากถิ่นเดิม หรือปรับเปลี่ยนพฤติกรรมการดำรงชีวิต บางชนิดอาจสูญพันธุ์ แม่น้ำบางสายเปลี่ยนเส้นทางการไหล เช่น แม่น้ำมิสซูรี่ (Missouri) ของอเมริกาในอดีตเคยไหลไปทางเหนือลงอ่าวฮัดสัน หรือแม่น้ำมิสซิสซิบปี้ (Mississippi) เคยไหลลึกลงไปถึงใจกลางรัฐอิลลินอย

นอกจากนี้ สืบเนื่องจากมวลน้ำแข็งเดิมความหนาหนา 3 กิโลเมตร เกิดการละลาย ในช่วงคั่นยุคน้ำแข็ง (inter glacial) ทำให้เกิดปรากฏการณ์ สมดุลอุทกสถิต (isostasic equilibium) ส่งผลให้บริเวณที่เรียกว่า เขตโล่ทวีป (continental shield) ในบางพื้นที่ เช่น พื้นที่แถบสแกนดิเนเวียและคานาดา เกิดการยกตัวสูงขึ้นในช่วง 7-8 พันปีที่ผ่านมา รวมทั้งนักธรณีวิทยายังสังเกตและพบว่า หาดทรายเก่าแถบแคนาดาหรืออาร์กติก อยู่สูงกว่าระดับน้ำทะเลถึง 300 เมตรซึ่งทั้งหมดนี้เกิดจากการยกตัวบั๊มขึ้นมา หลังจากที่ธารน้ำแข็งละลายออกไป ในช่วงคั่นยุคน้ำแข็ง

ปรากฏการณ์ สมดุลอุทกสถิต (isostasic equilibium) (ก) การปรับตัวของแผ่นเปลือกโลกเมื่อธารน้ำแข็งที่กดทับอยู่ด้านบนนั้นหลอมละลาย (ข) การปรับตัวในการลอยตัวของแผ่นเปลือกโลกเมื่อส่วนของภูเขาสูงนั้นเกิดการผุพัง (William และ Sternberg, 1981)

ซึ่งปัจจุบัน แนวโน้มของธารน้ำแข็งโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ที่อยู่บริเวณทั้งขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้ ก็มีสถานการณ์ประมาณรูปด้านล่างนี้

(ซ้าย) แนวโน้มของน้ำแข็งของซีกโลกเหนือ (ขวา) แนวโน้มของน้ำแข็งของซีกโลกใต้ ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1900 จนถึง ค.ศ. 2008

. . .
บทความล่าสุด : www.mitrearth.org
เยี่ยมชม facebook : มิตรเอิร์ธ – mitrearth

Share: