Факты свидетельствуют, что около 13 тыс. лет назад имело место падение, по крайней мере, одного космического тела в район Гудзонова залива. Скорее всего, это была комета, двигавшаяся на юго-запад.
Многие исследователи считают, что границу голоцена следует проводить после окончания Позднего Дриаса, которое в Европе фиксируется началом отступания Скандинавского ледяного щита от морен Сальпаусселькя.
В частности, Дж.Мерсер считает границей голоцена конец последнего глобального наступания ледников, которое, по его мнению, совпадает с Померанской стадией в Западной Европе и приходится на 14,5–14 тыс.лет назад (после этого последовало прогрессирующее потепление, прерываемое время от времени относительно кратковременными наступаниями льда, одно из которых было и в Позднем Дриасе).
Именно на это время приходится, согласно результатам бурения ледниковых щитов Гренландии и Антарктиды, начало глобального потепления. VIII конгресс Международной ассоциации по изучению четвертичного периода, состоявшийся в 1969 г. в Париже, принял решение считать нижней границей голоцена рубеж 10 тыс. лет назад.
Атлантический период — самый тёплый и влажный период голоцена Северной Европы согласно классификации Блитта—Сернандера. Климат в это время был в целом теплее нынешнего. Ему предшествовал бореальный период, когда климат был похож на современный, а за ним следовал суббореальный период, переходный к современному.
Будучи самым жарким периодом голоцена, атлантический период часто обозначается как голоценовый климатический оптимум. В северной Африке атлантическому периоду примерно соответствовал неолитический субплювиал.
Атлантический период соответствует пыльцовой зоне VII. Иногда выделяется доатлантический или ранний атлантический период на основании раннего резкого похолодания. Другие учёные относят атлантический период ко времени после указанного резкого похолодания, и относят последнее к предшествовавшему бореальному периоду. Дискуссия по поводу хронологических границ атлантического периода ещё не завершена.
Вопрос о начале атлантического периода связан с критериями его определения. На основании температур, полученных по образцам ледового щита Гренландии, можно датировать начало раннего атлантического или доатлантического периода около 8040 года до н. э., где линия изотопа находится на уровне 33 ppm на комбинированной кривой, что закончилось известным похолоданием 6200 г. до н. э.
Можно также определить единый атлантический период, начиная с указанного похолодания.
В результате таяния ледников на Северном полюсе в 6200 г. до н. э. произошёл массовый сток холодной воды в Атлантику, приведший к резкому похолоданию, повышению уровня Средиземного моря и расширению Чёрного моря. Около 100 лет спустя продолжением данного процесса был массовый оползень в Скандинавии, известный под названием Стурегга, приведший к исчезновению Доггерленда.
Крайне сложно определить границу окончания периода в привязке только к критерию ледяной коры, поскольку измерения всё ещё дают слишком большой разброс показателей, и согласование данных от различных исследователей ещё не завершено. Многие считают, что значительное падение температуры наступило после 4800 г. до н. э.
Ещё одним критерием является биологическая стратиграфия: сокращение территории распространения вяза. Оно заметно в различных регионах в период между 4300 и 3100 гг. до н. э.
Основные события позднего атлантического периода:
· Стурегга — 6100 г. до н. э.
· Черноморский потоп — 5600 г. до н. э.
· Древний перон, или старший перон 5000—4100 г. до н. э.
· Засуха 3900 лет до н. э.
Атлантический период был временем подъёма температуры и морской трансгрессии, в частности, в окрестностях современной Дании (затопление Доггерленда). К концу периода море поднялось на 3 метра выше нынешнего. Обнаруженные на побережье Дании устрицы нуждались в низкосолёной воде. Имели место приливы высотой до 1 метра. Уровень внутренних озёр по всей Европе был в целом выше современного, с флуктуациями.
На месте замкнутого Анцилового озера в результате таяния ледников образуется открытое Литориновое море, границы которого всё ещё отличались от нынешнего Балтийского моря.
Подъём температуры привёл к расширению южной климатической зоны на север за относительно короткое время. Границы роста деревьев на северных горах поднялись с 600 до 900 метров. Теплолюбивые виды мигрировали на север; они не вытеснили местные виды, но изменили в свою пользу процентное соотношение растительности. В центральной Европе бореальные леса были вытеснены лиственными, которые хотя и имели более густой полог, были в то же время более редкими в основании.
Во время атлантического периода умеренные лиственные леса южной и центральной Европы распространились на север, где вытеснили бореальный смешанный лес, который сохранился на горных склонах. На территории Дании были распространены омела, чилим и плющ. Количество травяной пыльцы снизилось. Леса из мягкой древесины были вытеснены твёрдодревесными. Дуб, липа (как сердцевидная, так и плосколистная), бук, орешник, вяз, ольха и ясень вытеснили берёзу и сосну, распространившись с юга на север. По данной причине иногда атлантический период называют «периодом ольхи, вяза и липы».
К концу атлантического периода пашенные и пастбищные земли распространились на большей части Европы, и когда-то девственные леса превратились в отдельные лесные фрагменты. Конец атлантического периода отмечается резким сокращением территории распространения пыльцы вяза, что рассматривается как результат человеческого производства продуктов. В последующий более холодный суббореальный период, лесистая местность вновь стала уступать место открытому ландшафту.
Люди обитали вдоль побережья, где в морях изобиловала морская живность, на болотах — птицы, а в лесах было много оленей, диких свиней и мелкой дичи.
Более высокий уровень моря сгладил эффект подводной токсичной зоны Балтийского моря. В нём изобиловали виды, ныне редкие — такие, как анчоус, Engraulis encrasicolus, и трёхиглая колюшка, Gasterosteus aculeatus. Также водились щука, пресноводный сиг, треска и налим. Также в то время засвидетельствованы три вида тюленей: кольчатая нерпа, гренландский тюлень и серый тюлень. Люди мезолита охотились на них и на китов в эстуариях.
Птицы в основном были морскими: краснозобая гагара, чернозобая гагара и северная олуша. Кудрявый пеликан (Pelecanus crispus), который в настоящее время обитает в юго-восточной Европе, в то время обитал в Дании. Глухарь обитал на лесистых территориях.
В лесном пологе обитали многочисленные мелкие животные — такие, как белка, Sciuris vulgaris. Широко была распространена водяная ночница. На крупных деревьях и вокруг них охотились лесной кот, лесная куница, хорёк (Mustela putorius) и волк.
В подлеске обитали крупные травоядные животные: благородный олень, европейская косуля и дикий кабан. Не все равнинные животные покинули свои места после того, как равнины оказались покрыты лесами. Многие из этих животных продолжали обитать на опушках и лугах — среди них были тур, предок современного крупного рогатого скота, а также дикая лошадь. Лошади к тому времени не были ещё истреблены в дикой природе, а их область распространения не была ещё ограничена равнинами в восточной Европе, более того, они были распространены далеко не только на территории индоевропейских культур. На диких лошадей охотились, в частности, носители культуры Эртебёлле, обитатели Венгерской равнины и др.
Реконструкция органического мира. Быстрое развитие органического мира началось в конце протерозоя — начале палеозоя (хотя наиболее древние следы жизни почти ровесники осадочных пород). В ордовике появились первые представители позвоночных животных — панцирные рыбы. В силуре растения и животные вышли на сушу, с чем связывают увеличение содержания кислорода в атмосфере, достигшее половины его современного уровня. Произошло оформление озонового слоя, который стал защищать приповерхностные слои Земли от жесткого солнечного и космического излучения. Появление озонового слоя и его роль в жизнедеятельности организмов намного сложнее, чем обычно считается. Во-первых, доказано, что многие организмы, особенно простейшие практически не реагируют на космическое излучение. Во-вторых, в геологических разрезах обнаружены следы достаточно развитых палеопочв с возрастами до 3,1 млрд лет, что свидетельствует о поверхностной жизнедеятельности организмов, участвующих в почвообразовательных процессах. В этой связи к приведенной схеме развития органического мира с указанием критических точек содержания кислорода следует относиться как к одному из возможных вариантов. Приведем еще одну схему некоторых основных событии эволюции географической оболочки, показывающей фактическую идентичность понятий биосфера в широком смысле и географическая оболочка.
В девоне четко оформилась дифференциация физико-географических обстановок: появились лесные, болотные и аридные ландшафты, лагунное соленакопление, возникла окислительно-восстановительная контрастность географической оболочки. С карбона стала отчетливо проявляться географическая зональность, следы которой известны еще с протерозоя.
В мезозое дифференциация и усложнение физико-географических условий продолжались. На рубеже палеозойской и мезозойской эр произошла резкая смена животного мира - началось бурное развитие пресмыкающихся (ящеров). В юрепоявились покрытосеменные (цветковые) растения, а в мелу они стали господствующими. В конце мелового периода гигантские пресмыкающиеся вымерли. Возникли степи и саванны.
К мезозойской эре относятся крупные изменения в строении поверхности Земли, связанные с мощными расколами земной коры вплоть до верхней мантии, ее раздвижением и образованием океанических впадин. Возникла современная конфигурация континентальных и океанических глыб с высотой суши до 9 км (гора Джомолунгма, 8848 м) и глубинами океана более 11 км (Марианский желоб, 11 034 м). Такой контрастный рельеф появился впервые в истории Земли, что, несомненно, сказалось на функционировании географической оболочки.
События кайнозоя оказали огромное влияние на современный облик земной поверхности. Одним из важнейших событий явилась альпийская складчатость, начавшаяся в палеогене и охватившая большие площади Альпийско-Гималайского и Тихоокеанского поясов. От неогена ведет отсчет неотектонический, или новейший, этап развития земной коры, который ознаменовался интенсивным поднятием материков: высота суши в неогене и плейстоцене увеличилась в среднем на 500 м. В геосинклинальных поясах образовались молодые горы, испытали повторные поднятия и более древние горы (Тянь-Шань, Урал, Аппалачи и др.).
Рост площади и высоты материков способствовал охлаждению земной поверхности. В Антарктиде с середины миоцена образовался ледниковый покров (в Северном полярном бассейне морские льды и ледники на прилегающей суше и островах возникли значительно позднее). Около ледниковых щитов образовались перигляциальные зоны с холодным сухим климатом и тундрово-степной растительностью.
Последний период кайнозойской эры — четвертичный — называют также антропогеновым (в связи с появлением человека) или ледниковым (в связи с усилением похолодания и распространением ледников на значительных пространствах Северной Америки и Евразии). На Русской равнине ледники достигали 49° с.ш., а в Северной Америке — даже 37° с. ш.
Время, когда ледники занимали большие площади, называют ледниковыми эпохами, когда отступали — межледниковыми эпохами. Современная эпоха — голоцен, наступившая около 10—12 тыс. лет назад, скорее всего, соответствует очередному межледниковью.
Наиболее примечательный факт в развитии природы за последние миллионы лет — появление человека. Человек относится к семейству гоминид и в настоящее время является единственным видом этого семейства. Дифференциация гоминид и обезьян произошла еще в олигоцене. Самый ранний известный представитель гоминид — миоценовый рамапитек, его останки были найдены в Восточной Африке, Южной и Восточной Азии. Следующее звено эволюции — плиоценовый австралопитек, находки которого датируются временем от 5 до 1,75 млн лет. Это был предшественник человека.
В плейстоцене появились архантропы (питекантроп, синантроп и др.), принадлежавшие уже к роду человека. Древнейший период в развитии человечества, когда орудия труда и оружие изготовлялись из камня, дерева и кости, называется каменным веком. Он продолжался весь плейстоцен и часть голоцена.
Таким образом, анализ событий позволяет выявить главную закономерность: на протяжении геологической истории Земли наблюдается направленное необратимое изменение географической оболочки.
Для географической оболочки характерны также неравномерность развития, периодичность, цикличность и метахронность процессов. Необходимо особо подчеркнуть, что представления о поступательном эволюционном характере развития окружающей нас природы не вполне правильны. В результате ход развития Земли и ее оболочек носит прерывисто-непрерывный характер, который можно назвать эволюционно-революционным прогрессивно направленным на усложнение и совершенствование географической оболочки. В геологической истории нашей планеты выделяются периоды скачкообразных «усилений» и «падений» развития как среди неживой, так и живой природы. Это известные времена расцвета и вымирания организмов, тектонические затишья и периоды активизации земных недр, чередования холодных и теплых эпох, трансгрессий и регрессий и многое другое. Колебательный тип изменений географической оболочки и ее отдельных компонентов происходит на фоне совершенствования географического пространства, а пилообразный характер изменения биоразнообразия — на фоне увеличивающегося количества выживаемых родов и семейств организмов. Таким образом, естественный ход развития нашей планеты пока носит прогрессивный характер, обеспечивающий жизнедеятельность возрастающего многообразия ландшафтов.
Период формирования черноземов, активизация скоростей круговорота. Основные массивы черноземов находятся в Венгрии, Болгарии, Румынии, Молдове, на Украине, в центральных областях европейской части России, Поволжье, Северном Кавказе, Западной Сибири и Северном Казахстане. В России и в Украине сосредоточено около 50% мирового распространения этих почв.
Черноземы – наиболее плодородные почвы земледельческих районов страны. В. В. Докучаев называл их «царем почв», сравнивал с «никем не обогнанным арабским скакуном», утверждая, что чернозем для России дороже золота, каменного угля, нефти.
Условия почвообразования. Климат характеризуется теплым летом и умеренно холодной зимой. В восточных областях зима холодная и суровая. Количество атмосферных осадков обеспечивает успешное произрастание травянистой растительности и ее высокую конкурентную способность по отношению к древесным растениям. Естественное увлажнение степной зоны обеспечивает успешное богарное (неорошаемое) земледелие, хотя в отдельные годы возможны засухи. Выпадающие осадки предопределяют периодически промывной водный режим почв, т. е. в отдельные влажные годы почва и кора выветривания промывается до грунтовых вод и освобождается от легкорастворимых солей и гипса. В годы с пониженным количеством осадков происходит промачивание почв только до определенной глубины без смыкания с грунтовыми водами. При таком водном режиме карбонаты остаются в почве и коре выветривания, так как их растворимость в воде незначительная, в то же время почвенно-грунтовая толща часто освобождается от легкорастворимых солей и гипса. Карбонаты Са и Mg предопределяют нейтральную и слабощелочную реакции среды.
Строение черноземов. Все черноземы имеют общее генетическое строение профиля независимо от географического распространения.
Распространены в степной зоне. Сформировались под разнотравно-типчаково-ковыльной растительностью. В настоящее время почвы почти повсеместно распаханы. Целинные степи сохранились лишь в заповедниках (Аскания-Нова). Почвообразование ведется на лёссах и лёссовидных суглинках, на бурых и красно-бурых тяжелых суглинках и частично на элювии коренных пород.
Профиль почв имеет следующее морфологическое строение:
А — гумусовый горизонт мощностью 30-40 см, темно-серый или черный, зернистой или комковато-зернистой структуры;
АВ — гумусовый горизонт (до глубины 40-120 см), темно-серый с бурым оттенком, с темными гумусовыми затеками, комковатой и комковато-призматической структуры; в нижней части этого горизонта наблюдается вскипание.
Преобладающая мощность гумусовых горизонтов — 40-80 см. Нижняя граница гумусового горизонта может быть потечно-языковатой, резко-языковатой, карманистой, или переход может быть плавным в виде постепенного ослабления гумусовой окряски;
Вк — иллювиально-карбонатный горизонт буровато-палевого цвета, призматической структуры; выделения карбонатов в виде псевдомицелия и белоглазки, но могут быть в виде общей мучнистой пропитки и отдельных пятен; максимум карбонатов сосредоточен в подгоризонте выделения карбонатов в форме белоглазки;
(ВСК)СК— карбонатная материнская порода палевого цвета.
В профиле почв много кротовин. Выделения гипса могут появляться на глубине 200-300 см.
Содержание гумуса достигает 6-9%, при легком механическом составе — 4-5%, в крайних западных и восточных ареалах распространения черноземов обыкновенных — 3-6 %. Падение гумуса вниз по профилю плавное. В составе гумуса гуминовые кислоты преобладают над фульвокислотами (отношение Сг: Сф=2). Реакция почв нейтральная (pH 7,0-7,5). Емкость поглощения высокая (35-55 мг-экв на 100 г почвы).
В составе поглощенных оснований кальций значительно преобладает над магнием.
Валовой состав почв характеризуется однообразием, содержание ила распределено по профилю почв равномерно.
Таким образом, общая мощность чернозема как типа почвообразования определяется горизонтами A+AB+B+Bc.,+CSaили А+АВ+В+ВСа. Она простирается до материнской породы С и составляет у разных подтипов от 150 до 450 см. Кроме общей мощности всего профиля, обозначают отдельно мощность гумусовых горизонтов, А+АВ, нижняя граница которых совпадает с содержанием гумуса около 1,0%.
В классификации принято видовое разделение на подтипы маломощные, среднемощные, мощные и сверхмощные черноземы именно по мощности А+АВ. На севере лесостепной зоны выделяются черноземы оподзоленные, южнее располагаются выщелоченные черноземы, затем, типичные, обычные. На юге присутствуют южные черноземы, имеющие сокращенный гумусовый профиль по сравнению с предыдущими типами. Наибольшая мощность гумусового горизонта характерна для выщелоченного и типичного черноземов. Самые мощные в мире черноземы наблюдаются в районе Краснодара. Это выщелоченные и типичные подтипы.
Практически все черноземы распаханы. Как правило, дегумификации подверглось около 30 и даже 40% первоначального запаса органических веществ чернозема. На Азово-Кубанской равнине на старозалежных участках, которые можно встретить, например, около аэродромов, определение содержания гумуса показывает величины 5–7%, что близко к таковым, зафиксированным в конце XIX века В.В. Докучаевым.
Физико-химические свойства. Поглотительная способность черноземов отличается высоким уровнем: типичны величины для горизонта А 35-40 мг-экв. на 100 г почвы. Высокая емкость обмена определяется, главным образом, вторичными глинистыми минералами типа монтмориллонита и минералов иллит-монтморилонитовой группы. Поглотительная способность коллоидов органического происхождения не превышает 20% от суммы поглощенных катионов. Поэтому черноземы могут удерживать и отдавать растениям элементы-биофилы: К, Са, Mg, Na и многие другие, в том числе необходимые растениям микроэлементы.
Черноземы обладают хорошей структурой и высокой влагоудерживающей способностью, но характеризуются низким диапазоном активной влаги. Из общего количества почвенной влаги (750 мм), которую они способны удерживать в двухметровом слое почвы, только менее 50% относятся к категории активной или продуктивной влаги. Но и этого ее количества оказывается вполне достаточно для получения высоких урожаев сельскохозяйственных растений. Однако следует иметь в виду, что указанный запас почвенной влаги в черноземах может находиться только при условии насыщения их до наименьшей влагоемкости на глубину не менее двух метров. Черноземы не всегда содержат в своем профиле такое количество влаги. Поэтому главной задачей земледелия является применение такой агротехники, которая направлена на максимальное накопление и рациональное использование осенне-зимних осадков.