В полярных ледниковых шапках заключено более 2% мировых запасов воды: по сравнению с океанами (97,2%) это, конечно, ничтожное количество, но, если бы весь лед растаял, уровень Мирового океана поднялся бы на 40 м.
Кроме размеров ледниковые шапки отличаются от горных ледников еще и тем, что они растекаются от центра во всех направлениях. Обширные ледниковые шапки – это уже ледниковые покровы; в настоящее время их на Земле только два – в Антарктиде и Гренландии. Гренландский ледниковый покров занимает 1740 тыс. км², что составляет 80% площади острова; его объем около 289 тыс. км³, средняя мощность льда 1,6 км, а в центре-до 3 км. Площадь, занимаемая Антарктическим ледниковым покровом, около 13 млн. км³, а льда он вмещает в 9 раз больше, чем Гренландский покров, – 25 млн. км³. Мощность льда в Антарктиде достигает 4 км. Эта масса льда растекается к северу и выходит к морю в виде выводных и шельфовых ледников; последние являются находящимся на воде продолжением материкового ледникового покрова. Ледяная береговая линия очень неустойчива, так как от кромки льда то и дело откалываются огромные плоские айсберги.

Ледниковые периоды

Гренландский и Антарктический ледниковые покровы – это последние остатки ледникового периода, который в умеренных широтах окончился около 12 тыс. лет назад. Большие скопления грубого материала (теперь относимого к морене), эрратические валуны, речные террасы и поднятые берега издавна обращали на себя внимание геологов, но их происхождение относили к библейскому потопу. И только с середины XIX в. широко распространилась идея о ледниковом периоде.
За прошедшие 2 млн. лет льды наступали и отступали пять раз. Последнее отступание ледников произошло уже в течение эпохи, в которую мы живем, – в голоцене. Во время оледенений на северные материки распространялись обширные ледниковые покровы. Лед покрывал большую часть Великобритании, Северное море, Нидерланды, север Восточной Европы и Азии. Центр этого ледникового покрова располагался в Скандинавии и над Балтикой; в это же время спускались горные ледники с Альп и Пиренеев. Льдом были покрыты север Сибири, горы Камчатки и северо-востока Азия. В Северной Америке ледниковый покров доходил до штатов Монтана, Иллинойс и Нью-Джерси. Обширные ледники покрывали Скалистые горы. Оледенение охватило территорию Аргентины до 40° ю.ш., большие ледники заполнили долины в Андах, а Новую Зеландию покрывала ледниковая шапка.
Хронология ледниковых и межледниковых периодов установлена с помощью различных методов: путем изучения приледниковых озерных осадков, так называемых ленточных глин (каждая лента соответствует годичному слою); посредством анализа ископаемой пыльцы растений, позволяющего восстановить климатические условия; путем изучения ископаемых почв, заключенных между двумя горизонтами ледниковых отложений; измерением высоты древних береговых линий и речных террас, которые фиксируют бывшие уровни моря. Кроме того, использовался радиоизотопный метод, а также подсчет древесных колец. Микроскопические ископаемые остатки в глубоководных отложениях и изотопный состав кислорода из морских ископаемых остатков дают ключ к определению температурных условий.
Ледниковые отложения, следы полировки и штриховка на поверхности горных пород обнаружены и в более древних геологических образованиях. Это позволило выделить древние ледниковые периоды. В позднем докембрии выявлены три оледенения (940, 770 и 615 млн. лет назад), в девоне – одно (примерно 400 млн. лет назад) и одно в пермско-каменноугольное время (295 млн. лет назад).

Причины оледенений

О причинах материковых оледенений выдвинуто около 60 или 70 различных гипотез. В основу одних из них положены сугубо земные явления, а в основу других – изменения в составе атмосферы; например, уменьшение содержания углекислого газа приводит к усилению отдачи тепла Землей, а увеличение количества пыли в атмосфере при оживлении вулканической деятельности препятствует проникновению к поверхности Земли солнечных лучей. Отдельные гипотезы называют астрономические причины, например колебания солнечной активности и изменения положения Земли по отношению к Солнцу. Одна из таких гипотез объясняет оледенение прохождением Солнечной системы через пылевые облака двух спиральных ветвей Галактики; если верить этой гипотезе, ледниковые периоды продолжительностью в несколько миллионов лет наступают через каждые 250 млн. лет. Эту гипотезу подтверждают и научные данные; хотя 250 млн. лет назад не было ледникового периода, тем не менее в это время фиксируется заметное похолодание, о чем свидетельствуют изменения в ископаемой фауне. Согласно последней гипотезе, мы живем в конце ледникового периода, хотя сейчас много говорят и о начале нового оледенения. Это связано с тем, что за последнее десятилетие наблюдалось смещение климатических зон северного полушария к югу. Отсюда в умеренных широтах уменьшается количество летних солнечных дней, а в Эфиопии и Сомали увеличивается сухость. Правда, реконструкция климата за последние 10 тыс. лет показывает, что подобные колебания уже были.