Bí ẩn về sự hình thành và phát triển của Kỷ Băng Hà

Tác giả: Tran Jenny - Cập nhật: 28/09/2024

Bạn đã bao giờ tự hỏi điều gì đã tạo nên Kỷ Băng Hà – giai đoạn băng phủ kín nhiều khu vực trên Trái Đất? Đằng sau sự lạnh giá khắc nghiệt đó là một câu chuyện đầy thú vị về sự biến đổi của khí hậu và quá trình hình thành kéo dài hàng triệu năm. Hãy cùng tìm hiểu những bí ẩn về Kỷ Băng Hà và cách nó ảnh hưởng đến sự phát triển của hành tinh.

Mục Lục

Kỷ Băng Hà là gì?

Kỷ Băng Hà là một giai đoạn trong lịch sử Trái Đất khi nhiệt độ toàn cầu giảm mạnh, dẫn đến sự hình thành và mở rộng của các khối băng và sông băng tại các cực và những vùng có vĩ độ cao lớn.

Trong Kỷ Băng Hà, các vùng đất rộng lớn bị phủ bởi băng dày kéo dài hàng triệu năm gây ảnh hưởng mạnh mẽ đến khí hậu, hệ sinh thái và các dạng sống trên Trái Đất. Những Kỷ Băng Hà nổi bật nhất trong lịch sử Trái Đất đã để lại nhiều dấu ấn qua các trầm tích băng và hóa thạch.

Tảng băng lớn thời Kỷ Băng Hà

Tác động của Kỷ Băng Hà

Kỷ Băng Hà, một giai đoạn mà băng phủ lớn trên toàn bộ Trái Đất, đã gây ra những biến đổi sâu sắc không chỉ đối với môi trường mà còn đối với sự sống trên hành tinh.

Về mặt khí hậu, nhiệt độ Kỷ Băng Hà đã kéo theo nhiệt độ toàn cầu giảm mạnh, tạo ra môi trường cực kỳ lạnh giá ảnh hưởng đến chu kỳ thời tiết và hệ sinh thái. Vùng nhiệt đới thu hẹp lại trong khi vùng ôn đới mở rộng. Sự thay đổi này đã làm biến đổi hệ sinh thái trên toàn thế giới.

Các tầng băng di chuyển cũng gây ra những biến đổi đáng kể về địa hình. Băng hà có thể đào sâu vào lòng đất, tạo nên các hồ, hốc và thung lũng. Khi băng tan chảy, dòng nước lớn hình thành và đôi khi tạo ra những hồ nước khổng lồ.

Các đặc điểm địa hình hiện tại như đỉnh núi và thung lũng mà chúng ta thấy ngày nay có thể đã được hình thành hoặc thay đổi do ảnh hưởng của Kỷ Băng Hà.

Kỷ Băng Hà cũng đặt ra thách thức lớn cho sự sống trên Trái Đất.

Môi trường thay đổi yêu cầu các loài phải thích nghi hoặc di cư để tồn tại. Nhiều loài không thể thích nghi đã dẫn đến tuyệt chủng nhưng cũng chính trong thời gian khắc nghiệt này, các loài mới phát sinh và thích nghi với điều kiện khắc nghiệt đã trở thành những sinh vật thống trị thời gian này.

Con người cũng đã trải qua thời kỳ Kỷ Băng Hà cuối cùng. Homo sapiens xuất hiện ở châu Phi khoảng 300.000 năm trước và từ đó lan rộng ra khắp thế giới.

Vào thời kỳ băng hà cuối, khoảng 115.000 năm trước, một số quần thể Homo Sapiens ở châu Phi ít bị ảnh hưởng bởi cái lạnh toàn cầu và sau khi khí hậu ấm lên, họ di cư đến nhiều khu vực khác bao gồm cả châu Âu lạnh giá.

Tuy nhiên, loài Homo Sapiens không phải là duy nhất trong giai đoạn đầu của Kỷ Băng Hà. Những loài khác như người Neanderthal ở châu Âu và người Denisovan bí ẩn ở châu Á đã từng tồn tại, nhưng dường như đã tuyệt chủng trước khi Kỷ Băng Hà kết thúc.

Các nghiên cứu khảo cổ gần đây đã phát hiện ra rằng còn rất nhiều chủng người khác từng sống trên Trái Đất và các nhà khoa học vẫn chưa thể xác định chính xác có bao nhiêu loài đã từng tồn tại.

Kỷ Băng Hà đã tác động mạnh mẽ đến Trái Đất nhưng điều gì đã gây ra những Kỷ Băng Hà này?

Nguyên nhân tạo nên thế giới Kỷ Băng Hà

Vào cuối thế kỷ 19, các nhà khoa học đã xác định bốn Kỷ Băng Hà chính kéo dài từ khoảng 2,6 triệu năm trước đến khoảng 11.700 năm trước. Tuy nhiên, phải mất nhiều thập kỷ sau các nhà nghiên cứu mới nhận ra rằng những giai đoạn lạnh giá này diễn ra thường xuyên hơn so với ban đầu.

Bước đột phá lớn trong việc hiểu về Chu kỳ Băng Hà xuất hiện vào những năm 1940, khi nhà vật lý thiên văn người Serbia – Milutin Milankovitch – đề xuất lý thuyết chu kỳ Milankovitch. Đây là nghiên cứu về sự chuyển động của Trái Đất so với Mặt Trời, giải thích sự biến đổi khí hậu qua các thời kỳ.

Milankovitch đã chỉ ra ba yếu tố chính ảnh hưởng đến quỹ đạo của Trái Đất quanh Mặt Trời, qua đó điều chỉnh lượng bức xạ Mặt Trời mà hành tinh chúng ta nhận được.

Thứ nhất, độ lệch tâm của quỹ đạo Trái Đất thay đổi từ hình tròn sang elip theo chu kỳ 96.000 năm. Lực hấp dẫn từ các hành tinh khác trong hệ Mặt Trời làm dịch chuyển quỹ đạo của Trái Đất, khiến nó thay đổi liên tục.
Thứ hai, độ nghiêng của trục Trái Đất là nguyên nhân tạo ra các mùa. Chu kỳ này kéo dài khoảng 41.000 năm và khi trục nghiêng thay đổi độ khắc nghiệt của các mùa cũng bị ảnh hưởng. Nếu trục đứng thẳng hơn, mùa hè sẽ bớt nóng và mùa đông sẽ bớt lạnh.
Thứ ba, sự chao đảo của trục Trái Đất, tương tự như một con quay, diễn ra theo chu kỳ 20.000 năm. Hiện tượng này góp phần vào sự thay đổi mùa trong các chu kỳ dài hạn.

Milankovitch xác định rằng những mùa hè mát mẻ là yếu tố quan trọng dẫn đến Kỷ Băng Hà, vì băng hình thành vào mùa đông cần phải tồn tại qua mùa hè để dần dần tích tụ. Tuy nhiên, sự thay đổi quỹ đạo không đủ để kích hoạt Kỷ Băng Hà.

Các nhà khoa học vẫn tranh luận về cách mà các yếu tố môi trường khác tác động đến sự hình thành và tan chảy của băng nhưng các nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng khí nhà kính, đặc biệt là mức CO2 đóng vai trò quan trọng.

Trong các Kỷ Băng Hà trước đây, sự giảm lượng CO2 trong khí quyển là một yếu tố chính. Tuy nhiên, mức CO2 tăng cao do hoạt động con người hiện nay có thể ngăn chặn sự khởi đầu của Kỷ Băng Hà tiếp theo trong khoảng 100.000 năm tới.

Không giống như bất kỳ yếu tố nào khác, các Kỷ Băng Hà đã định hình mạnh mẽ môi trường toàn cầu và ảnh hưởng đến sự phát triển của nền văn minh.

Những cảnh quan, các dòng sông, hồ và vịnh mà chúng ta có ngày nay đều là di sản từ Kỷ Băng Hà cuối cùng. Tuy nhiên, con người cùng với việc phát thải nhiên liệu hóa thạch lại là yếu tố quyết định tương lai của hành tinh.

Kỷ Băng Hà tiếp theo có thể do con người gây ra?

Trái Đất trải qua chu kỳ nóng lên và lạnh đi theo thời gian với các giai đoạn biến đổi khí hậu diễn ra khoảng vài thập niên một lần.

Nhìn vào lịch sử nhiệt độ thì không phải hoạt động của con người hay khí thải nhà kính mà chính các chu kỳ thiên nhiên như lượng bức xạ Mặt Trời mới là yếu tố quyết định sự thay đổi khí hậu.

Trong thế kỷ 20, Trái Đất đã trải qua giai đoạn lạnh từ thập niên 1940 đến 1970 cho thấy khả năng Kỷ Băng Hà có thể trở lại, vì nó có chu kỳ khoảng 100.000 năm.

Tuy nhiên, từ thập niên 1970 đến nay, nhiệt độ lại tăng trở lại trùng với thời kỳ bùng nổ kinh tế toàn cầu và gia tăng khí thải nhà kính. Con người có thể tác động một phần đến khí hậu qua việc tăng nồng độ CO2 và methane trong không khí nhưng yếu tố quyết định chính vẫn là lượng bức xạ từ Mặt Trời.

Sự ấm lên toàn cầu có thể trì hoãn hoặc ngăn chặn một Kỷ Băng Hà mới, nhưng điều này cũng mang lại hậu quả nguy hiểm như nước biển dâng và mất đa dạng sinh học. Dù con người có thể ứng phó với một Kỷ Băng Hà, việc giảm khí thải nhà kính vẫn là cần thiết để giữ Trái Đất ổn định và bảo vệ sự sống cho tương lai.

Kỷ Băng Hà lạnh đến mức nào?

Trong Kỷ Băng Hà, nhiệt độ toàn cầu giảm xuống mức rất thấp, đặc biệt tại các vùng cực và khu vực có vĩ độ cao. Trung bình, nhiệt độ toàn cầu trong thời kỳ này giảm từ 5°C đến 10°C so với hiện tại.

Ở các vùng gần cực, nhiệt độ có thể xuống dưới -20°C và ở một số khu vực bị đóng băng quanh năm, nhiệt độ có thể xuống dưới -40°C.

Con người sống trong Kỷ Băng Hà phải chịu những mối lo ngại lớn

Tại thời kỳ lạnh nhất của Kỷ Băng Hà cuối cùng, gọi là Thời kỳ Băng Hà Cực đại (khoảng 20.000 năm trước), nhiều khu vực Bắc Mỹ, Bắc Âu và châu Á bị bao phủ bởi các tảng băng dày hàng km.

Ở vùng nhiệt đới, nhiệt độ cũng giảm mạnh, mặc dù không bị đóng băng hoàn toàn nhưng khí hậu cũng lạnh hơn nhiều so với hiện nay.

Kỷ Băng Hà không chỉ là một hiện tượng tự nhiên mà còn là một chu kỳ quan trọng trong lịch sử Trái Đất, ảnh hưởng lớn đến môi trường và sự tiến hóa của các loài sinh vật. Hiểu về quá trình hình thành và phát triển của Kỷ Băng Hà giúp chúng ta chuẩn bị tốt hơn cho các thay đổi khí hậu trong tương lai, đồng thời nhìn nhận rõ hơn về những thách thức và cơ hội mà thiên nhiên mang lại.