Ontstaan ijstijden

Inleiding

Wij doen onze presentatie over het ontstaan van ijstijden. Iedereen weet vast wel dat er vroeger ijstijden zijn geweest en ook een paar in Nederland. Maar wij wisten helemaal niet hoe het nou ontstaan is, daar gaan we zo meer over vertellen. IJstijden zijn perioden waarin het heel koud is. IJstijden worden ook wel glacialen genoemd, de glacialen wisselen af met de interglacialen. Interglacialen zijn de warmere periode tijden eens ijstijd. Zo zag Nederland er 21000 jaar geleden uit tijdens het koudste deel van de laatste ijstijd. Maar Nederland zag er niet altijd zo uit tijdens de ijstijd, er waren ook warmere perioden met bloeiende steppe-tundra en mammoeten en bossen. De glacialen zijn wel veel langer dan de interglacialen. Tijdens de ijstijden breiden de gletsjers zich uit, er ontstaan grote ijskappen. In het koudste deel van de laatste ijstijd was het Amerikaanse continent tot aan de grote meren bedekt, in Europa kwam het ijs tot aan Denemarken en Noord-Duitsland. In de twee ijstijden daarvoor kwamen ook in Nederland, tot aan de Utrechtse Heuvelrug en de Veluwe. Doordat er veel water verdween in de gletsjers daalde de zeespiegel en ontstonden er zeeën droog.

Het ontstaan

IJstijden en warmere periodes

De geologische periode waarin wij nu leven heet het Kwartair. Het Kwartair heeft een afwisseling van glacialen en interglacialen. Dit heeft meerdere oorzaken. De meeste wetenschappers gaan ervan uit dat ijstijden ontstaan door meerdere factoren die zich afspelen op verschillende tijdschalen.

De ligging van de continenten en het verschuiven hiervan als gevolg van platentektoniek is meestal de belangrijkste factor. Platentektoniek is het verschijnsel waarbij delen van de aardkorst, platen, ten opzichte van elkaar verschuiven.

IJskappen kunnen bijvoorbeeld alleen maar ontstaan op continenten. Eén van de voorwaarden voor een ijstijd is dus dat er land in de omgeving van de polen ligt. Bijna 50 miljoen jaar geleden lag Antarctica al wel ter hoogte van de Zuidpool, maar was het nog verbonden met Zuid-Amerika en Australië. Hierdoor kon het over land nog bereikt worden door een warme wind en liep er langs de kust nog een warme zeestroom. Pas toen Antarctica losbrak, stopte de warmtetoevoer en begon zich een ijskap te vormen. Op de Noordpool bevond zich geen landmassa, maar eromheen kwamen Noord-Amerika en Eurazië op steeds hogere breedte te liggen. Bovendien werd de Noordelijke IJszee steeds meer van de oceanen afgesneden. Hierdoor daalde de watertemperatuur. Toen het water met ijs was bedekt, zorgde dit voor een sterke weerkaatsing van de zonnestralen dus voor verdere afkoeling van het land eromheen.

De laatste 2,5 miljoen jaar zijn er 20 ijstijden geweest en dat zijn er te veel om ze allemaal te verklaren door platentektoniek.

Kleine veranderingen in de baan van de aarde om de zon en in de stand van de aardas zijn ook belangrijk. Hierdoor verandert de verdeling van de zonnestraling van de aarde. De totale hoeveelheid energie die de aarde ontvangt blijft constant, maar de verdeling per breedtegraad kan verschillen. Een aantal koude winters achter elkaar hoeft niet gelijk een ijstijd als gevolg te hebben. Het gaat erom dat in gebieden op hoge breedte in de winter meer sneeuw valt dan dat er in de zomer smelt. Er ontstaat dan een reeks van positieve terugkoppelingsmechanismen. De temperatuur daalt verder omdat de albedo van sneeuw groter is dan dat van bos of toendra. Albedo is het deel van het naar een planeet gestraalde licht dat deze planeet weer terugzendt. Het resultaat is het ontstaan van een ijskap die omhoog, de koudere luchtlagen in, groeit. Hierdoor wordt het weer kouder. De ijskap breidt zich ook zuidwaarts uit: het wordt te koud voor bomen en de toendra kaatst meer zonlicht terug dan bos. Deze variaties vormen een belangrijk factor voor het ontstaan van ijstijden.

Er wordt ook gezegd dat de opwarming van de aarde voor een koude periode kan zorgen. Dit komt doordat het noordelijk halfrond opwarmt in de ijstijd. Dan gaan de ijskappen smelten en komt er veel koud, zoet water vrij dat een kleiner gewicht heeft dan zout zeewater. Dan komt er een soort van deksel van koud, licht water op de noordelijke oceaan te liggen, dat het zoete, warme water uit het zuiden tegenhoudt. Daardoor bevriest het ook makkelijker en kan er meer zee-ijs gevormd worden. De noordelijke zeeën worden steeds kouder en daardoor groeien er gletsjers.

Milankovitch

De sterkte van de zonnestraling die een plaats op aarde ontvangt, wisselt. De sterkte hangt af van het seizoen, maar ook van de veranderende positie van de aarde in haar baan om de zon. De wetenschapper Milankovitch heeft hier onderzoek naar gedaan. Volgens zijn theorie die hij beschreef in zijn boek ‘Canon of Insolation of the Ice-Age Problem’ zijn drie cyclussen verantwoordelijk voor de variaties in het klimaat.

• ·         Scheefstelling: de hoek van de aarde ten opzichte van de baan van de aarde om de zon. Als de aarde rechtop zou staan, zouden er geen seizoenen bestaan. Deze scheefstelling varieert in een periode van 41.000 jaar tussen de 21,5º en 24,5º. Hoe steiler de hoek, hoe groter het verschil tussen zomer en winter.
• ·         Excentriciteit: de baan van de aarde om de zon wisselt om de 100.000 tot 400.000 jaar. Soms is de baan bijna cirkelvormig, soms meer afgeplat. Momenteel is de baan van de aarde om de zon bijna cirkelvormig. In juli staat de aarde het verst van de zon weg en in januari het dichtstbij. Het verschil van meer dan 5 miljoen km is er verantwoordelijk voor dat de aarde in januari 7% meer zonne-energie krijgt dan in juli.
• ·         FILMPJE excentriciteit
• ·         De minst belangrijke van de drie is de precessie: de schommeling van de aardas. De aarde draait niet helemaal strak om zijn eigen as. Dit verschijnsel treedt om de 19.000 tot 23.000 jaar op. Precessie heeft tot gevolg dat winter en zomer op een ander punt van de baan van de aarde om de zon worden bereikt. Momenteel staat de aarde tijdens de winter op het noordelijk halfrond het dichtst bij de zon en tijdens de zomer het verst weg. De winter duurt 7 dagen korter dan de zomer. Over ongeveer 10.000 jaar is dat omgekeerd. Dan is het op het noordelijk halfrond winter als de afstand van de aarde tot de zon het grootst is en staat in de zomer de aarde het dichtst bij de zon.