Четвертичная наука
Четвертичная наука — это раздел геологии , изучающий четвертичный период , широко известный как ледниковый период . Четвертичный период — это период времени, который начался около 2,58 миллиона лет назад и продолжается по сей день. [1] [2] Этот период делится на две эпохи — эпоху плейстоцена и эпоху голоцена . Цель четвертичной науки — понять все, что произошло в эпоху плейстоцена и эпохи голоцена, чтобы иметь возможность приобрести фундаментальные знания об окружающей среде Земли , экосистеме , изменениях климата и т. д. Четвертичная наука была впервые изучена в девятнадцатом веке Жоржем Кювье , французский учёный. Большинство ученых четвертичного периода изучали историю четвертичного периода, чтобы предсказать будущие изменения климата. [ нужна ссылка ]
Четвертичная наука играет жизненно важную роль в археологии, обеспечивая возможную точную основу для исследований человека, которая поможет археологам интерпретировать археологические записи . [3]
Определение [ править ]
Четвертичная наука – это систематическое изучение четвертичного периода. Это быстро меняющаяся область, в которой разрабатываются новые методы исследования, например, новые методы датирования. Четвертичная наука – это область исследования, включающая географию , биологию , химию и физику . [4] Его внимание сосредоточено на четвертичном периоде – периоде времени, который начался около 2,58 миллиона лет назад и продолжается по сей день. [1] На Землю повлияли события, произошедшие в четвертичном периоде – времени ледниковых периодов. Одной из тем четвертичной науки является понимание того, что происходило во время ледниковых периодов. Четвертичная наука добавляет важную историческую перспективу к пониманию современных экосистем и изменений климата. [4]
История [ править ]
Четвертичный период — это геологический период времени, который можно разделить на две эпохи: плейстоценовую («самую позднюю») эпоху, обычно определяемую как начавшуюся около 2,58 миллиона лет назад, и голоценовую («полностью современную») эпоху, начавшуюся примерно 11700 лет назад. [5] [6]
Изучение четвертичной науки началось в конце восемнадцатого века в Европе. Термин «четвертичный период» впервые использовал итальянский инженер Джованни Ардуино для описания четырех последних геологических эпох. Позже стало ясно, что термин «четвертичный период», описанный Медоузом и Финчем (2016), представлял собой «фазу сильно изменчивого климата с заметными периодами времени, когда глобальные температуры были значительно ниже, чем сегодня, и доказательства этого были интерпретированы Луи Агассисом. как признаки геологически недавнего «Великого ледникового периода». [4] [7]
Изучение четвертичной науки было впервые продемонстрировано французским ученым начала девятнадцатого века Жоржем Кювье. Он предположил, что некоторые животные, жившие в эпоху плейстоцена, вымерли в результате какой-то экологической «революции» (например, некоторых катастрофических наводнений). Именно это понимание сделало его знаменитым. [4]
Теория причин ледниковых периодов также развивалась в этот период. Первой выдвинутой теорией была теория Джеймса Кролла шотландского ученого о том, как изменение орбиты Земли влияет на глобальный климат. Джеймс Кролл был первым человеком, который когда-либо осознал значение положительных обратных связей в климатической системе, включая обратные связи альбедо льда. Более того, его теория была также первой теорией, предсказавшей причину оледенения. [8]
Дальнейшее развитие эта идея получила в ХХ веке. Милутин Миланкович , сербский математик и геофизик , был наиболее известен своей теорией, которая касалась движения Земли и его связи с долгосрочными изменениями климата. Один из ранних расчетов Миланковича предоставил информацию об изменениях падающей солнечной радиации (в зависимости от сезона) на протяжении миллионов лет. Кроме того, Андре Бергер – бельгийский профессор и климатолог – также определил определенный период времени, когда реконструированная инсоляция была выше средней или ниже средней. Многие из его анализов показывают, что с мая по август произошел сдвиг максимума инсоляции (выше среднего) в позднечетвертичном периоде вариации инсоляции. Эта особенность известна как «инсоляционная сигнатура» и может иметь возможную связь с изменениями климата, как это предполагал Бергер. [9]
В течение двадцатого века важные разделы четвертичной науки, такие как палеоэкология , палеонтология и палеоклиматология , выявили взаимосвязь между изменениями в окружающей среде и историей планеты в течение ее четвертичного периода.
Последние разработки [ править ]
 | Этот раздел , кажется, ориентирован на недавние события . ( январь 2021 г. ) |
В настоящее время проводится множество исследований четвертичной науки. Как уже говорилось ранее, четвертичная наука быстро меняет область, поэтому всегда изучаются и публикуются новые исследования, предоставляющие доказательства и устанавливающие новые методы. Одним из последних исследований стало исследование «Позднеплейстоцен-голоценовая экологическая и климатическая история пресноводной экосистемы парамо в северных Андах», в котором исследователи изучают палеоклиматическую историю севера Южной Америки на основе палеолимнологической реконструкции пруда. [10] Еще одним недавним исследованием может стать исследование Конти, Бейтса, Приса, Пенкмана и Кили (2020) « Молекулярные окаменелости как инструмент для отслеживания изменения уровня моря в голоцене в озере Стеннесс, Оркнейские острова» (2020), в котором они изучают, как молекулярные окаменелости могут быть использованы в качестве подхода к изучению прошлых изменений уровня моря. [11] Сейчас проводится еще много исследований. В конце концов, четвертичная наука — это изучение нашей истории, охватывающей последние 2,58 миллиона лет, и еще столько всего предстоит открыть.
Четвертичная наука сыграла важную роль и в другой области науки – археологии. Археология — это область науки, которая использует материальные останки для изучения прошлого человечества. Существует много видов археологии, поскольку эта область исследований разнообразна. Некоторые археологи изучают останки человека – биоархеология , некоторые – древние растения – палеоэтноботаника , а некоторые – даже каменные орудия труда . Более того, не все археологи специализируются в одной и той же области: некоторые археологи специализируются на технологиях, которые помогают найти карту или места, а некоторые являются специалистами по изучению человеческих останков под водой. [12] Четвертичная наука предложила точную и всеобъемлющую основу для исследований человека, которая помогает глобальной интерпретации археологических данных в области археологии. Для иллюстрации: некоторые из широко известных структур, которые способствовали глобальной интерпретации записей, - это хронология , палеоэкологическая основа и процессы формирования мест. [3]
Одним из важных направлений четвертичной науки в археологии является изучение геохронологии . Геохронология – это наука, изучающая возраст и даты земного материала (например, горных пород, окаменелостей и т. д.) и событий. [13] Эта область исследований считалась очень важной для археологии коренных народов Австралии из-за того, что существует очень мало культурных маркеров, которые можно использовать для относительной хронологии. Относительная хронология в археологии обычно используется в местах, которые легко идентифицируются в археологических записях и имеют сильную дифференциацию культурных произведений. Помимо сосредоточения внимания на геохронологии, ключевая роль четвертичной науки в археологии заключается в том, чтобы помочь археологам в решении некоторых из их основных проблем, связанных с ее воздействием на окружающую среду, колонизацией человека в прошлом, культурными произведениями и их мобильностью. . Четвертичная наука предлагает археологам бесценные данные, которые помогают им в дальнейшем понимании окружающей среды и ландшафта, которые участвовали в эволюции людей в конце четвертичного периода. [3]
экономическое воздействие Социально -
Четвертичная наука имеет широкомасштабное воздействие, изучая такие вещи, как влияние изменений климата на животных и человека, адаптацию живых организмов и эволюцию человека . Адаптация вида к новым изменениям является признаком того, что на него что-то повлияло. В данном случае это то, как организмы реагируют на изменения климата. Чтобы иметь возможность жить, развиваться и продолжать воспроизводиться, каждый вид полагается на свои экологические требования, включая факторы окружающей среды ( климат , геология и т. д. Однако не все виды реагируют одинаково, когда происходят изменения. Адаптация позволяет видам эволюционировать, чтобы иметь возможность жить в одном и том же месте, несмотря на изменение климата. Некоторые адаптации даже включают в себя генетическую модификацию . Влияние изменения климата привело к тому, что виды изменили свой геном , чтобы выжить. [14]
Было проведено исследование, чтобы выяснить, есть ли какое-либо влияние дочетвертичного и четвертичного периодов на современное видовое богатство . Видовое богатство – это количество различных видов, существующих в определенных местах или ландшафте. [15] Целью исследователей является анализ роли четвертичных климатических колебаний и дочетвертичного наследия в влиянии на всемирное распространение и структуру разнообразия пальм ( Aceraceae ), а также экологическое значение разнообразной группы ключевых видов в тропической экосистеме. В ходе эксперимента исследователи собрали списки почти всех международных видов и собрали любые связанные или взаимосвязанные данные о возможном климате четвертичного периода, современных факторах окружающей среды (таких как наш нынешний климат, среда обитания, территория и т. д.), а также жизненно важных биогеографических данных. земли, чтобы оценить, в какой степени глобальное распространение и характер видового богатства пальм отражают влияние четвертичного климатического движения и дочетвертичного наследия. После эксперимента они обнаружили, что изменение четвертичного климата существенно повлияло на богатство видов пальм. Более того, они обнаружили, что на глобальное ограничение распространения семейства пальмовых повлиял текущий климат, тогда как климат четвертичного периода вызывал лишь небольшое ограничение. [16]
Согласно многим исследованиям, изменения климата в четвертичный период повлияли на жизнь многих видов, живущих в наши дни. Исследование Сильвы, Антонелли, Ленделя, Мораеса и Манфрина (2018), проведенное на юго-востоке США, предполагает, что изменение климата в начале четвертичного периода оказало серьезное влияние на распространение и разнообразие видов кактусов в Южной Америке. [17] Кроме того, четвертичная наука не только повлияла на виды растений и животных, но и вызвала некоторые сдвиги в экологическом состоянии. [18]
Статья, исследованная Барноски, Линдси, Вильявисенсио и др. (2016) предоставили доказательства, подтверждающие выводы о том, что вымирание мегафауны в конце четвертичного периода оказало огромное влияние на возникновение нескольких сдвигов экологического состояния в Северной и Южной Америке. Утрата видов мегафауны с течением времени вызвала экологические изменения. Цель исследования — выяснить, может ли потеря видов мегафауны во время ледникового периода объяснить феномен сдвигов экологического состояния, которые произошли, когда эпоха плейстоцена сменилась эпохой голоцена. Из своих выводов они узнали, что если крупные виды, такие как мегафауна, вымрут, наша нынешняя экосистема окажется под угрозой исчезновения. Причина в том, что в случае с мегафауной эти виды должны были быть эффективным инженером экосистемы , и в качестве реакции на исчезновение мегафауны должны были произойти возможные события, обеспечивающие нашу экосистему большим количеством видов растений, тем самым вызывая устойчивое экологическое состояние. сдвиг. [18]
Академические журналы [ править ]
- Борей - Международный журнал четвертичных исследований
- Географические анналы (только название на шведском языке )
- Журнал четвертичной науки
- Четвертичная геохронология
- Четвертичный интернационал
- Четвертичные исследования
- Четвертичные научные обзоры
- Четвертичные времена
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Бэгли, Мэри (февраль 2014 г.). «Четвертичный период: климат, животные и другие факты» . www.livscience.com . Проверено 30 сентября 2020 г.
- ^ «Стратиграфическая схема 2022» (PDF) . Международная стратиграфическая комиссия. февраль 2022 года . Проверено 4 июня 2022 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Ванньювенхейзе, Доркас (2014). «Роль четвертичной науки в археологии». Четвертичная Австралазия . 31 (2): 9–10.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Элиас, Скотт (2007). Энциклопедия четвертичной науки (1-е изд.) . Эльзевир.
- ^ Бэгли, Мэри (март 2013 г.). «Эпоха голоцена: эпоха человека» . www.livscience.com . Проверено 6 октября 2020 г.
- ^ Циммерманн, Ким Энн (август 2017 г.). «Эпоха плейстоцена: факты о последнем ледниковом периоде» . www.livscience.com . Проверено 29 октября 2020 г.
- ^ Медоуз, Майкл Э; Финч, Джемма М. (2016). «История и развитие четвертичной науки в Южной Африке» . Южноафриканский географический журнал . 98 (3): 472–482. дои : 10.1080/03736245.2016.1208587 . ISSN 0373-6245 . S2CID 133335346 .
- ^ Большаков В.А.; Капица, АП; Рис, WG (8 июля 2011 г.). «Джеймс Кролл: учёный, опередивший своё время» . Полярный рекорд . 48 (2): 201–205. дои : 10.1017/s0032247411000301 . ISSN 0032-2474 . S2CID 131661899 .
- ^ Доусон, Аластер Г. (17 июня 2013 г.). Земля ледникового периода: позднечетвертичная геология и климат (0-е изд.). Рутледж. дои : 10.4324/9780203713501 . ISBN 978-0-203-71350-1 .
- ^ Патиньо, Луиза; Велес, Мария Изабель; Вебер, Мэрион; Веласкес, Сезар А.; Дэвид, Сантьяго; Руэда, Мануэла; Кастаньеда, Ивонн; Арболеда, Диана (30 сентября 2020 г.). «Позднеплейстоцен-голоценовая экологическая и климатическая история пресноводной экосистемы парамо в северных Андах» . Журнал четвертичной науки . 35 (8): 1046–1056. дои : 10.1002/jqs.3249 . ISSN 0267-8179 . S2CID 225006877 .
- ^ Конти, Мартина Л.Г.; Бейтс, Мартин Р.; Прис, Ричард К.; Пенкман, Кирсти Э.Х.; Кили, Брендан Дж (2020). «Молекулярные окаменелости как инструмент для отслеживания изменения уровня моря в голоцене в озере Стеннесс, Оркнейские острова» . Журнал четвертичной науки . 35 (7): 881–891. дои : 10.1002/jqs.3238 . S2CID 225337184 .
- ^ «Что такое археология?» . Общество американской археологии . Проверено 29 октября 2020 г.
- ^ «Геохронология» . Цены и время . 2020 . Проверено 31 октября 2020 г.
- ^ Рулль, Валенти (2020). Четвертичная экология, эволюция и биогеография . Академическая пресса.
- ^ Адамс, Джонатан (2009). Видовое богатство: закономерности разнообразия жизни . Берлин, Гейдельберг: Springer.
- ^ Кисслинг, В. Дэниел; Бейкер, Уильям Дж.; Балслев, Хенрик; Барфод, Андерс С.; Борхсениус, Финн; Дрансфилд, Джон; Говертс, Рафаэль; Свеннинг, Йенс-Кристиан (2012). «Четвертичное и дочетвертичное историческое наследие в глобальном распространении основных линий тропических растений» . Глобальная экология и биогеография . 21 (10 сентября): 909–921. дои : 10.1111/j.1466-8238.2011.00728.x . ISSN 1466-822X . JSTOR 23326646 .
- ^ Сильва, Жислен Анжелика Родригес; Антонелли, Александр; Лендел, Анита; Мораес, Эвандро де Марсола; Манфрин, Маура Хелена (7 ноября 2017 г.). «Влияние изменения климата в начале четвертичного периода на диверсификацию и динамику популяций южноамериканских видов кактусов» . Журнал биогеографии . 45 (1): 76–88. дои : 10.1111/jbi.13107 . ISSN 0305-0270 . S2CID 89652241 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Барноски, Энтони Д.; Линдси, Эмили Л.; Вильявисенсио, Наталья А.; Бостельманн, Энрике; Хэдли, Элизабет А.; Ванкет, Джеймс; Маршалл, Чарльз Р. (26 октября 2015 г.). «Переменное влияние вымирания мегафауны в конце четвертичного периода на изменение экологического состояния в Северной и Южной Америке» . Труды Национальной академии наук . 113 (4): 856–861. дои : 10.1073/pnas.1505295112 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 4739530 . ПМИД 26504219 .
Внешние ссылки [ править ]
- Британская ассоциация четвертичных исследований
- Ирландская четвертичная ассоциация
- Кембриджский четвертичный период (официально Институт Годвина)
