Введение
Около 24 000–16 000 лет до н.э.; самая поздняя эпоха, когда ледяные щиты достигли максимального распространения.
Последний ледниковый максимум (LGM), также известный как последний ледниковый холодный период, был временем максимального распространения ледяных щитов во время последнего ледникового периода, примерно 26 000–20 000 лет назад. Ледяные щиты покрывали значительную часть Северной Америки, Северной Европы и Азии и оказали глубокое влияние на климат Земли, вызвав значительное расширение пустынь и резкое снижение уровня моря. На основании изменений в положении границ ледяных щитов, датированных с помощью наземных космогенных нуклидов и радиоуглеродного датирования, рост ледяных щитов в Южном полушарии начался 33 000 лет назад, а максимальное покрытие, по оценкам, произошло между 26 500 лет назад. После этого деглациация привела к резкому повышению уровня моря. Уменьшение ледяного покрова Западной Антарктиды произошло 14 000–15 000 лет назад, что согласуется с данными о другом резком повышении уровня моря около 14 500 лет назад. Колебания ледников вокруг Магелланова пролива указывают на то, что пик площади ледниковой поверхности был достигнут в период между 25 200 и 23 100 годами назад. Единых дат начала и окончания LGM не существует, и исследователи выбирают даты в зависимости от своих критериев и используемых данных. Дженнифер Френч, археолог, специализирующаяся на европейском палеолите, датирует его начало 27 500 лет назад, с максимальным распространением ледяных щитов около 26 000 лет назад и началом деглациации между 20 000 и 19 000 лет назад. В Великобритании LGM известен как Dimlington Stadial и датируется периодом между 31 000 и 16 000 лет назад.
Ледниковый климат
Средняя глобальная температура около 21 000 лет назад была примерно на 6 °C (11 °F) холоднее, чем сегодня. По данным Геологической службы США (USGS), постоянный летний лед покрывал около 8% поверхности Земли и 25% суши во время последнего ледникового максимума. USGS также заявляет, что уровень моря был примерно ниже, чем в настоящее время (2012). По состоянию на 2012 год около 3,1% поверхности Земли и 10,7% суши покрыто льдом круглый год. Для образования ледяного покрова или ледяной шапки необходимы как длительный холод, так и осадки (снег). Поэтому, несмотря на температуру, схожую с температурой оледеневших районов Северной Америки и Европы, Восточная Азия оставалась свободной от оледенения, за исключением высокогорных районов. Это различие было связано с тем, что ледяные щиты в Европе создавали над собой обширные антициклоны. Эти антициклоны генерировали воздушные массы, которые были настолько сухими, достигнув Сибири и Маньчжурии, что осадков, достаточных для образования ледников, не выпадало (за исключением Камчатки, где эти западные ветры поднимали влагу из Японского моря). Относительное тепло Тихого океана из-за прекращения течения Оясио и наличие крупных горных хребтов, простирающихся с востока на запад, были вторичными факторами, препятствовавшими развитию континентального оледенения в Азии. Во всем мире климат в период последнего ледникового максимума был более прохладным и почти повсюду более сухим. В крайних случаях, таких как Южная Австралия и Сахель, количество осадков могло уменьшиться до 90% по сравнению с нынешним, а флора сократилась почти в той же степени, что и в оледеневших районах Европы и Северной Америки. Даже в менее пострадавших регионах площадь тропических лесов значительно сократилась, особенно в Западной Африке, где несколько рефугий были окружены тропическими лугами. Амазонский тропический лес был разделен на два больших блока обширной саванной, а тропические леса Юго-Восточной Азии, вероятно, также пострадали, с расширением лиственных лесов на их месте, за исключением восточных и западных окраин шельфа Сандаленда. Только в Центральной Америке и в регионе Чоко в Колумбии тропические леса остались в значительной степени нетронутыми, вероятно, из-за чрезвычайно обильных осадков в этих регионах. Большинство пустынь мира расширились. Исключением были территории, которые сегодня являются западными Соединенными Штатами, где изменения в струйных течениях привели к обильным дождям в районы, которые теперь являются пустынями, и образовались крупные плейстоценовые озера, наиболее известным из которых является озеро Бонневилль в Юте. Это также произошло в Афганистане и Иране, где в Даште-Кавире образовалось крупное озеро. В Австралии перемещающиеся песчаные дюны покрыли половину континента, в то время как Чако и Пампа в Южной Америке стали столь же сухими. Субтропические регионы сегодня также потеряли большую часть своего лесного покрова, особенно в восточной Австралии, Атлантическом лесу Бразилии и южном Китае, где открытые леса стали доминирующими из-за гораздо более сухих условий. В северном Китае, несмотря на холодный климат, преобладали смесь лугов и тундры, и даже здесь северная граница роста деревьев была по крайней мере на 20° южнее, чем сегодня. В период, предшествовавший LGM, многие районы, которые стали полностью бесплодными пустынями, были более влажными, чем сегодня, особенно в южной Австралии, где, как полагают, заселение аборигенов совпадает с влажным периодом между 40 000 и 60 000 лет назад (BP – формальное измерение некалиброванных радиоуглеродных лет, отсчитываемых с 1950 года). В Новой Зеландии и соседних регионах Тихого океана температура могла быть еще более понижена во время части LGM после последнего в мире извержения супервулкана, извержения Оруануи, примерно 28 500 лет назад. Однако, по оценкам, во время LGM низкие и средние широты земной поверхности на низкой высоте охлаждались в среднем на 5,8 °C относительно их современных температур, основываясь на анализе благородных газов, растворенных в подземных водах, а не на исследованиях обилия видов, которые использовались в прошлом.
Влияние на мир
Во время последнего ледникового максимума большая часть мира была холодной, сухой и негостеприимной, с частыми штормами и атмосферой, насыщенной пылью. Пыльность атмосферы является заметной характеристикой, обнаруживаемой в кернах льда: уровень пыли был в 20–25 раз выше, чем сейчас. Это, вероятно, было обусловлено рядом факторов: уменьшением растительности, усилением глобальных ветров и меньшим количеством осадков, способных очистить атмосферу от пыли. Огромные ледяные щиты удерживали воду, что привело к понижению уровня моря, обнажению континентальных шельфов, соединению суши и образованию обширных прибрежных равнин. Во время ЛГМ, 21 000 лет назад, уровень моря был примерно на 125 метров (около 410 футов) ниже, чем в настоящее время. По всему миру гидрологический цикл замедлился, что объясняет повышение засушливости во многих регионах.
Африка и Ближний Восток
В Африке и на Ближнем Востоке образовалось множество небольших горных ледников, а Сахара и другие песчаные пустыни значительно расширились. Средняя глубина Персидского залива составляет около 35 метров, а морское дно между Абу-Даби и Катаром еще мельче, в основном менее 15 метров. На протяжении тысяч лет Ур-Шатт (слияние рек Тигр и Евфрат) обеспечивал залив пресной водой, поскольку он вытекал через Ормузский пролив в Оманский залив. Батиметрические данные указывают на наличие двух палеобассейнов в Персидском заливе. Центральный бассейн мог достигать площади в 20 000 км², сопоставимой по максимальным размерам с такими озерами, как озеро Малави в Африке. Между 12 000 и 9 000 лет назад большая часть дна залива не была покрыта водой, а затопление произошло лишь после 8 000 лет назад. По оценкам, среднегодовая температура в Южной Африке во время последнего ледникового максимума была на 6 °C ниже, чем в настоящее время. Однако этого понижения температуры было бы недостаточно для формирования обширного оледенения или вечной мерзлоты в горах Дракенсберг или на плато Лесото. Тем не менее, во время последнего ледникового максимума сформировалось несколько небольших ледников, особенно на склонах, обращенных к югу. В горах реки Хекс, в Западном Кейпе, ручьи и террасы, обнаруженные вблизи вершины Матросберга, свидетельствуют о прошлой перигляциальной активности, которая, вероятно, произошла во время последнего ледникового максимума. Палеоклиматические прокси-данные указывают на то, что район вокруг пещеры Бумплаас был более влажным, с увеличением количества зимних осадков. Район водосбора реки Замбези был холоднее, чем сейчас, а локальное снижение средней температуры было равномерным по сезонам. На острове Маврикий в архипелаге Маскаренских островов преобладала открытая влажная лесная растительность, в отличие от преобладающего закрытого стратифицированного высокого леса маврикийских лесов голоцена.
Азия
В современном Тибете существовали ледяные щиты (хотя ученые продолжают обсуждать степень, в которой Тибетское плато было покрыто льдом), а также в Балтистане и Ладахе. В Юго-Восточной Азии сформировалось множество небольших горных ледников, а вечная мерзлота распространялась по Азии до Пекина включительно. Из-за понижения уровня моря многие современные острова соединились с континентами: индонезийские острова, вплоть до Борнео и Бали, были соединены с Азиатским континентом в материковую массу, известную как Сундаланд. Палаван также являлся частью Сундаланда, а остальные Филиппинские острова образовали один большой остров, отделенный от материка лишь проливом Сибуту и проливом Миндоро. Прибрежная среда Южного Китая мало отличалась от современной, характеризуясь влажными субтропическими вечнозелеными лесами, несмотря на то, что уровень моря в Южно-Китайском море был примерно на 100 метров ниже нынешнего.
Австралия
Австралийский материк, Новая Гвинея, Тасмания и множество мелких островов составляли единый массив суши. Этот континент иногда называют Сахулом. Между Сахулом и Сундаландом – полуостровом Юго-Восточной Азии, включавшим современную Малайзию, а также западную и северную Индонезию – располагался архипелаг островов, известный как Валацея. Водные пространства между этими островами, Сахулом и Сундаландом были значительно уже и их было меньше, чем сейчас. Два главных острова Новой Зеландии вместе с прилегающими мелкими островами образовывали единую сушу. Практически вся Южная Альпийская горная цепь была покрыта постоянным ледяным покровом, а альпийские ледники простирались от них на значительную часть окружающей высокогорной местности.
Европа
Северная Европа была в основном покрыта льдом, а южная граница ледниковых щитов проходила через Германию и Польшу. Этот лёд простирался на север, покрывая Шпицберген и Землю Франца Иосифа, а на северо-восток – в Баренцево море, Карское море и Новую Землю, заканчиваясь на Таймырском полуострове, в северо-западной части современной Сибири. Потепление началось в северных широтах около 20 000 лет назад, но оно было незначительным, и существенное потепление произошло лишь около 14 600 лет назад. В северо-западной России фенноскандийский ледяной покров достиг максимального распространения примерно 17 000 лет назад, около пяти тысяч лет позже, чем в Дании, Германии и Западной Польше. За пределами Балтийского щита, и особенно в России, крайний рубеж ледникового покрова фенноскандийского ледяного щита был сильно изрезан. Основные ледниковые языки России следовали за бассейнами Двины, Вологодской и Рыбинской низменностей соответственно. Языки образовались в результате движения льда по неглубоким топографическим понижениям, заполненным рыхлым осадочным субстратом. Вечная мерзлота покрывала Европу к югу от ледникового покрова, доходя до нынешнего Сегеда в Южной Венгрии. Лёд покрывал всю Исландию. Кроме того, льдом была покрыта Ирландия и примерно северная половина Британских островов, а южная граница ледникового покрова проходила приблизительно от юга Уэльса до северо-востока Англии, а затем через ныне затопленную территорию Доггерленда до Дании. В Кантабрийских горах, в северо-западном углу Пиренейского полуострова, где в настоящее время нет постоянных ледников, максимальное оледенение привело к локальному отступлению ледников из-за усиления засушливости, вызванной ростом других ледниковых щитов восточнее и севернее, что резко сократило количество ежегодных снегопадов в горах северо-западной Испании. Кантабрийские альпийские ледники ранее расширялись примерно между 60 000 и 40 000 лет назад во время локального ледникового максимума в регионе. В северо-восточной Италии, в районе озера Фимон, артемизия доминировала в полупустынях, степях и луговых степях, заменив открытые бореальные леса в начале максимального оледенения, в частности, во время стадиала Генриха 3. Общий климат региона стал более сухим и холодным. В горах Сар, высота линии равновесия ледника была примерно на 450 метров ниже, чем в голоцене. В Греции преобладала степная растительность. Численность мегафауны в Европе достигла пика около 27 000 и 21 000 лет назад; это изобилие объяснялось холодным стадиальным климатом.
Северная Америка
В Гренландии разница между температурами LGM и современными температурами была в два раза больше зимой, чем летом. Изменения температуры в северной Гренландии определялись в основном парниковым эффектом и инсоляцией, в то время как изменчивость Атлантической меридиональной циркуляции (AMOC) оказывала доминирующее влияние на климат южной Гренландии. Остров Илорсуйт был полностью покрыт ледниками с холодным основанием. После предшествующего периода относительного отступления с 52 000 по 40 000 лет назад, Лаврентийский ледниковый щит быстро наращивался с началом LGM, пока не охватил практически всю Канаду к востоку от Скалистых гор и не простирался примерно до рек Миссури и Огайо, а также на восток до Манхэттена, достигнув максимального объема около 26,5–37 миллионов кубических километров. В период максимального развития Лаврентийский ледниковый щит достигал высоты 3,2 км в районе Купола Киуэтин и около 1,7–2,1 км вдоль Раздельного хребта. Помимо обширного Кордилерского ледникового щита в Канаде и Монтане, альпийские ледники продвигались вперед, а в некоторых местах ледяные шапки покрывали значительную часть Скалистых и Сьерра-Невады гор, расположенных южнее. Широтные градиенты были настолько резкими, что вечная мерзлота не распространялась далеко к югу от ледниковых щитов, за исключением высокогорных районов. Ледники вынудили ранние человеческие популяции, первоначально мигрировавшие из северо-восточной Сибири, искать убежища, переформировав их генетическое разнообразие посредством мутаций и дрейфа генов. Это привело к формированию более древних гаплогрупп, обнаруженных у коренных американцев, а более поздние миграции ответственны за северные североамериканские гаплогруппы. На острове Гавайи геологи давно обнаружили отложения, образованные ледниками на Мауна-Кеа в последние ледниковые периоды. Новейшие исследования указывают на то, что на вулкане сохранились отложения трех ледниковых эпизодов, начавшихся 150 000–200 000 лет назад. Ледниковые морены на вулкане сформировались около 70 000 лет назад и примерно с 40 000 по 13 000 лет назад. Если на Мауна-Лоа и формировались ледниковые отложения, то они давно были погребены под более молодыми потоками лавы.
Южная Америка
В Южном полушарии Патагонский ледяной щит покрыл всю южную треть Чили и прилегающие районы Аргентины. На западном склоне Анд ледяной щит достигал уровня моря на севере, до 41° южной широты в канале Чакао. Западное побережье Патагонии было в основном покрыто льдом, однако некоторые авторы указывают на возможное существование безледовых рефугиумов для определенных видов растений. На восточном склоне Анд ледниковые языки занимали впадины Сено-Скайринга, Сено-Отвея, Бухты Инютиль и Бигль-канала. В Магеллановом проливе лед достигал Сегунды Ангостуры. Во время последнего ледникового максимума (LGM) долинные ледники в южных Андах (38–43° ю.ш.) сливались и спускались с Анд, занимая озерные и морские бассейны, где они распространялись, формируя обширные пьемонтные ледниковые языки. Ледники простирались примерно на 7 км к западу от современного озера Ланкиуэ, но не более чем на 2–3 км к югу от него. Озеро Науэль-Уапи в Аргентине также было оледенено в тот же период. На большей части архипелага Чилоэ пик оледенения пришелся на 26 000 лет назад, сформировав протяженную систему морен, вытянутую с севера на юг вдоль восточного побережья острова Чилоэ (41,5–43° ю.ш.). К тому времени оледенение на широте Чилоэ имело характер ледяного щита, в отличие от долинного оледенения, наблюдаемого севернее в Чили. Несмотря на продвижение ледников, значительная часть территории к западу от озера Ланкиуэ оставалась свободной ото льда во время последнего ледникового максимума. В самый холодный период последнего ледникового максимума растительность в этом районе была представлена альпийскими травами на обширных открытых пространствах. Последовавшее глобальное потепление вызвало постепенное изменение растительности в сторону разреженной растительности, доминирующей видами рода *Nothofagus*. На северо-западе Аргентины в отложениях пыльцы зарегистрировано высотное понижение границы леса во время LGM. Амазония была значительно суше, чем в настоящее время. Значения δD в растительных восках, датируемых LGM, значительно выше, чем современные и значения, относящиеся к MIS 3, что свидетельствует об усилении засушливости. Восточная Бразилия также пострадала; участок Гуанамби в штате Баия был гораздо суше, чем сегодня.
Атлантический океан
AMOC был слабее и мельче во время LGM. Температура поверхности моря в западной субтропической зоне Северной Атлантики была примерно на 5 °C ниже, чем сегодня. Промежуточные глубинные воды Северной Атлантики лучше вентилировались ледниковой североатлантической промежуточной водой (GNAIW) во время LGM по сравнению с их современной вентиляцией верхней североатлантической глубинной водой (NADW). GNAIW был обеднен питательными веществами по сравнению с современной верхней NADW. Ниже GNAIW глубокую Северную Атлантику заполняли южные глубинные воды, богатые питательными веществами. Из-за присутствия огромных ледяных щитов в Европе и Северной Америке поток континентального выветривания в Северную Атлантику уменьшился, что подтверждается увеличением доли радиогенных изотопов в соотношениях изотопов неодима. Остается предметом дискуссий, был ли апвеллинг у побережья Марокко сильнее во время LGM, чем в настоящее время. Хотя увеличение размера коколитов у Calcidiscus leptoporus указывает на то, что более сильные пассаты во время LGM вызвали усиление прибрежного апвеллинга вдоль северо-западного побережья Африки, данные по изотопу δ13C планктонных фораминифер свидетельствуют об отсутствии усиления апвеллинга и первичной продуктивности во время LGM, за исключением кратковременных интервалов около 23 200 и 22 300 лет назад. В западной части Южной Атлантики, где формируется Антарктическая промежуточная вода, поток опускающихся частиц усилился в результате увеличения потока пыли во время LGM и устойчивой экспортной продуктивности. Увеличенный поток опускающихся частиц удалил неодим из поверхностных вод, что привело к изменению изотопного соотношения.
Тихий океан
Низкая температура поверхности моря (НТМ) и соленость поверхности моря (ССС) в Восточно-Китайском море в период LGM указывают на ослабление силы Куросио по сравнению с современным состоянием. Глубинная переносная циркуляция в Тихом океане была слабее в период LGM, чем в настоящее время, хотя временно усиливалась в отдельные интервалы отступления ледникового покрова. Явление Южного колебания Эль-Ниньо (ENSO) было выражено сильно в период LGM. Данные свидетельствуют о том, что перуанская зона минимального содержания кислорода в восточной части Тихого океана была менее выражена, чем в настоящее время, вероятно, из-за повышения концентрации кислорода в морской воде, обусловленного более низкими температурами океана, хотя её пространственное распространение оставалось схожим. Вынос северо-тихоокеанских промежуточных вод через Тасманово море был сильнее в период LGM. В районе Большого Барьерного рифа у побережья Квинсленда развитие рифов сместилось в сторону моря из-за резкого падения уровня моря, достигнув максимального удаления от современной береговой линии, когда уровень моря приблизился к своему минимуму около 20 700–20 500 лет назад.
Индийский океан
Глубокие воды Индийского океана были значительно менее насыщены кислородом во время последнего ледникового максимума (LGM), чем в среднем голоцене. Особенно глубокие воды южной части Индийского океана являлись огромным резервуаром углерода, что частично объясняет очень низкое парциальное давление углекислого газа (pCO2) в период LGM. Промежуточные воды юго-восточной части Аравийского моря были недостаточно хорошо вентилируемы по сравнению с современным состоянием из-за ослабления термохалинной циркуляции.
Южный океан
Данные из кернов отложений в море Скотиа указывают на то, что Антарктическое циркумполярное течение было слабее в период последнего ледникового максимума (ЛГМ), чем в голоцене. Антарктический полярный фронт (АПФ) располагался значительно севернее своего современного местоположения. Согласно исследованиям, он мог простираться до 43° ю. ш., заходя в южную часть Индийского океана.
Поздний ледниковый период
Поздний плейстоцен последовал за последним ледниковым максимумом и предшествовал голоцену, который начался примерно 11 700 лет назад.