在最近一次冰河時期的末期，地球經歷了一段極其嚴酷的時期，巨大的冰蓋以前所未有的速度擴張，這在近代地質時期是絕無僅有的。這段時期稱為末次冰盛期，冰蓋面積達到最大，地球的氣候、海洋和地形都發生了翻天覆地的變化。 那段時期標誌著近期最寒冷的時期。重塑海岸線，連結如今被海洋分隔的陸地，並影響包括人類在內的物種的生活。
「末次冰盛期」一詞與一般的冰河作用並不相同；它指的是冰河覆蓋範圍最廣、厚度最大的時期。儘管如此，當我們談到中歐和西歐時，它通常與維爾姆冰期聯繫在一起，維爾姆冰期是更新世最近一次冰期。 我們在這裡講述的故事得到了地質學、海洋學和洞穴學研究的支持。 他們已經確定了關鍵日期、海平面變化的幅度以及定義了那個更寒冷、更乾燥的世界的環境變化。
什麼是末次冰盛期和維爾姆冰期？
維爾姆冰期是阿爾卑斯山及其周邊地區最後一次主要的寒冷時期，在更新世持續了數萬年。它大約始於10萬年前，結束於1.5萬至1萬年前之間。 那次阿爾卑斯山冰河作用的高峰期大約發生在18,000年前。那是一個冰雪覆蓋北半球大片地區的時代。
在那幾千年裡，巨大的冰川覆蓋了北美洲，幾乎從東海岸到西海岸，只有阿拉斯加的一些地區例外，並且廣泛地向歐亞大陸北部推進。 南半球的南極洲仍完全冰封。與目前數值相比，整個地球的全球溫度下降了幾度。
在這個大框架內，存在著末次冰盛期，這是一個全球定義的時期，根據眾多證據的綜合分析，它大約發生在 26.500 年前到 20.000 年前之間。 這是大陸冰蓋達到最大範圍的區域。覆蓋了歐洲、亞洲和北美洲的大片地區，並在地形上留下了至今仍能找到的清晰痕跡。
伊比利半島更精確的年代學和區域高峰
末次冰盛期的年代並非處處一致。在全球範圍內，大多數冰蓋的峰值出現在距今約20.000萬年前。然而，賓州大學地質學家簡·威倫布林領導的一項研究表明，在貝哈爾山脈、格雷多斯山脈和瓜達拉馬山脈，冰盛期大約發生在26.000萬年前。 這種區域性滯後表明，冰川除了受到全球因素的影響外，還會受到局部條件的影響。.
西班牙中部山脈中那些我們熟悉的冰川的古老邊界的證據之一，是岩石和沈積物的弧形和環狀痕跡，這些痕跡標誌著冰川在其最大推進距離所達到的邊緣。 這些冰磧脊就像冰河真正的海岸線。描繪了這些高山山谷中古冰川的最大範圍。
如何重建一座已消亡的冰川
為了準確測定冰川進退的脈衝式運動時間，研究人員結合了多種技術。一方面，他們利用宇宙成因年代測定法測定冰川沉積物的年代，這些沉積物標誌著冰川到達的極限——也就是說，測定冰川穩定或退縮時自身留下的沉積物。 此技術測量宇宙射線在岩石表面產生的同位素。這使我們知道它們何時暴露出來，從而知道冰川消退後地形何時暴露出來。
另一方面，附近的洞穴提供了寶貴的氣候資訊。以格雷多斯山脈為例，研究人員分析了位於山脈約10公里處的鷹洞（Cueva del Águila）中兩塊洞穴沉積物的氧同位素比值。 洞穴沉積物逐層記錄溫度和降水的跡象 它們形成於怎樣的環境，以及它們的解釋如何成為重建過去氣候的關鍵工具。
這些重建的優點在於地形學和同位素證據的綜合運用。透過將冰川沉積物的範圍與洞穴記錄進行交叉比對，不僅可以重建冰川所在的位置，還可以重建冰川生長時的局部氣候條件。 根據預測，中央山脈在 29.000 至 25.000 年前曾出現過一段降雨量增加的時期。 在寒冷氣候下，這可能是由於北大西洋極鋒向南移動，以響應與軌道參數相關的太陽輻射變化。
冰期盛期海平面變化
冰蓋擴張的後果不僅限於地球表面。冰層中封存的大量水減少了海洋的體積，導致海平面下降，並暴露出廣闊的大陸架。 一項由格拉納達大學參與的國際研究對這些變化進行了精確量化。 根據海底數據推斷，距今約 30.000 萬至 17.000 萬年前。
發表在《自然》雜誌的研究結果顯示，冰川消融經歷了兩個階段。首先，在大約30.000萬年前，冰川深度突然下降了約40米，隨後進入相對穩定的階段；然後，在大約22.000萬年前，冰川深度再次下降了約20米，並在20.500萬年前達到全球最低點，約為-125至-130米。 從那時起，海平面開始緩慢上升。大約在 17.000 年前，這種變化明顯加速，大約在 7.000 年前，這種變化再次放緩，並逐漸接近目前的數值。
為了得出如此精確的年代學結論，研究團隊研究了澳洲東北部大陸棚邊緣（大堡礁以外的水域）的地形和沈積學指標，並輔以海洋古生物學研究。 關鍵在於國際海洋發現計畫第325航次期間鑽探的34個鑽孔。其中，岩芯樣本取自目前海平面以下 50 至 170 公尺處。
這些樣本主要由造礁珊瑚殘骸和鈣質藻類組成，這些生物生長在相對於海面有限的深度。 準確地測定這些化石的年代，可以逐步記錄古代海平面的變化。它可以變成局部曲線，經過相關的均衡調整後，可以變成全局重建。
研究團隊利用碳-14和鈾/釷同位素進行了約580次放射性定年，總計數百次。透過將每個珊瑚群落的古水深位置與其測年結果相結合，他們編制了一份詳細的變化記錄。 澳洲東北部的這些曲線使我們能夠對全球訊號進行建模。 一旦由於冰川和海水的加載和卸載而導致的地殼隆起和沈降得到糾正。
作者指出，末次冰盛期檢測到的急劇下降與預期的太陽輻射、二氧化碳濃度和熱帶地表溫度的逐漸變化並不完全吻合。 這些加速衰退的階段顯示氣候系統處於極端狀態。 在寒冷氣候和溫暖氣候之間的過渡地帶，其動態仍在被揭露。
澳洲邊緣的鑽探和視覺證據
對澳洲東北部海床進行數位化測繪，精確地勾勒出了階梯狀礁台，這些礁台正是第325航次測深作業的地點。在視覺化圖中，編號為M0052A至M0057A的一系列紅色條狀標示了部分鑽井的位置。 「瑪雅號」巨艦上的甲板場景展現了夜間撤離證人的行動。而鑽井架則佔據了船舶外觀的主要位置。
仔細觀察這些遺骸，可以看到珊瑚化石群落和鈣質藻類墊，這些生物的生物建造活動與取決於海平面的深度範圍密切相關。 因此，它們的存在、年代和垂直位置直接反映了古代海平面。 在他們所處的時代。
這項研究成果通常以過去 35.000 年的全球海平面曲線來說明，其中新的重建結果與先前透過插值得出的方案相比顯得尤為突出。 方法論上的飛躍在於從孤立的點轉向密集而穩健的序列。能夠檢測步數和加速度。
更低的海洋和不同的大陸
由於陸地上積聚了大量冰川，海洋變得越來越空曠。與現在相比，全球海平面下降了約120米，這一數字與參考研究中得出的-125至-130米的數值相符。 那次水位下降使海岸線移動了數十甚至數百公里。 於是，原本被水隔開的陸地之間，現在出現了陸橋。
在太平洋的西部，海水的退卻將如今東南亞島嶼交錯的地區變成了一片廣闊的平原，這片隆起的區域被稱為巽他陸塊。 那片陸地激發了人們對失落大陸的種種神話和解釋。 它影響了該地區動植物的生物地理模式。
在高緯度的北方地區，亞洲和美洲透過位於今天白令海峽位置的寬闊陸橋相連。這條走廊促進了動物群的交流，根據最廣為接受的假說，古代人類群體在大遷徙期間也曾穿越這條走廊。 在歐洲，海水也退縮到足以將不列顛群島與歐洲大陸連接起來的程度。甚至愛爾蘭也透過冰川和陸地與大不列顛島相連。
西北太平洋的一個顯著例子是日本海的變遷，在如此低的海平面下，它就像一個湖泊，並與大陸相連。 我們今天習以為常的地理特徵，在當時的景觀中並不存在。受更遠的海岸線和隆起的平台的影響。
末次冰期地球的地形與氣候
末次冰盛期時，世界不僅更加寒冷，也更加乾燥。大量淡水被封存在大陸冰蓋中，這削弱了水循環，導致降水量顯著減少，約為現在的一半。 全球平均氣溫比之前低了約6攝氏度。 如今，這加劇了乾旱，並擴大了開放環境。
寒冷和乾燥的加劇導致沙漠擴張，許多地區的河流消失或乾涸。從大陸尺度來看，加拿大和北歐的大部分地區都被厚厚的冰蓋所覆蓋。 美國曾是冰雪、苔原和雪林交錯分佈的地區。而如今的沙漠地區，如莫哈韋沙漠，當時卻有許多內陸湖泊。
在非洲，南部以廣大的草原為特徵，北部則以沙漠為主；撒哈拉沙漠在這段時期已經存在。在亞洲，西部是熱帶沙漠，中國部分地區是高山沙漠環境，印度部分地區則是草原。 當時的生物群落分佈與今日不同，遵循著更寒冷、更乾燥的氣候法則。.
巨型動物群主宰著許多這樣的地形景觀。猛獁象、乳齒象、巨型海狸和可怕的劍齒虎都是其中的佼佼者。 這類動物大部分在更新世末期都消失了。這與氣候變暖和棲息地快速變化同時發生。
雖然大多數冰川隨著全新世的到來而退縮和融化，但仍有一些遺跡可以讓人想起那個時代。 在南極半島上發現了可以追溯到那個時期的冰川。冷漠地見證著一個已經不存在的世界。
導致冰河時期的因素
冰河時期已被研究數百年，如今人們用多種因素共同作用來解釋其成因。大氣中的二氧化碳含量、地球軌道的變化以及地球接收到的太陽能分佈的變化，這些因素相互作用，共同加劇或減弱了寒冷天氣。 在軌道周期中，偏心率在 96.000 年左右的變化尤為突出。值得注意的是，木星的引力可以微妙地將地球推離太陽，從而有利於地球環境變得更加涼爽。
從較長的地質尺度來看，海洋環流的重組也被認為是造成此現象的原因之一。海洋學機構解釋說，幾百萬年前，巴拿馬地峽的形成阻斷了大西洋和太平洋之間的直接熱帶通道，迫使暖水向北流動。 額外的熱量輸送增加了降雪量 在高緯度地區，積雪促進了冰川和冰蓋的形成，增加了反照率，加劇了降溫。
這種類型的回饋迴路有助於理解為什麼一旦開始降溫，系統就會加深寒冷路徑，直到達到類似末次冰盛期的狀態。 氣候系統的反應並非線性且均勻的。海平面和冰蓋記錄顯示，突變階段疊加在漸進變化之上。
聯繫、遷徙和生物多樣性
準確重建海平面變化曲線並非只是一項學術研究。了解海平面上升和下降的時間和幅度有助於我們了解島嶼和大陸何時相連或分離。 這些時間上的連結塑造了物種擴張路線和人類遷徙路線。改變基因和文化分佈。
同樣，海水的漲落重塑了生態走廊和屏障，對區域生物多樣性產生了影響。 全新世時期，隨著海平面上升，陸橋消失。 它使種群分裂，有利於特有種的出現；而在冰期鼎盛時期，情況則恰恰相反，生物群落通過出現的帶狀區域聯繫得更加緊密。
資源、參考文獻與註釋
關於這些問題的一些最新資訊已重新發布，重新發布日期為 2024 年 7 月 1 日，明確指出其狀態，並重點關注維爾姆冰期，因為這是最近的寒冷時期。 部分材料根據署名-非商業性使用-相同方式共享 3.0 西班牙許可協議分發。這樣便於其傳播和再利用，並註明出處。
在眾多完善了海平面曲線和末次冰盛期動力學的研究成果中，發表在《自然》雜誌上的題為《快速冰川作用和末次冰盛期海平面兩步下降》的文章脫穎而出，該文章由橫山祐介和包括胡安·卡洛斯·布拉加教授在內的大型國際團隊共同撰寫。 本研究記錄了下降到最低點約-125至-130公尺的兩階段過程。 隨後逐漸上升至目前水準。
有關年代、區域背景和實地證據的更多信息，您可以查閱公開的技術資料和資訊文件。 這裡提供可下載的PDF格式資料，其中包含上一個冰河時期的解釋。 以及對區域地質計畫成果的綜合分析。
在機構層面，格拉納達大學已公開宣布其專家參與分析這些海平面變化及其對古地理的意義。 本文強調了整合地形學、沉積學和海底古生物學的重要性。 利用高分辨率放射性定年法。
對於學術諮詢和合作，可聯繫格拉納達大學地層學和古生物學系教授胡安·卡洛斯·布拉加·阿拉爾孔。 參考電話號碼 958242728 和電子郵件地址 jbraga@ugr.es 它們包含在與該研究相關的交流材料中。
回顧歷史，更新世末期恰逢智人向地球大部分地區擴張的時期。從地質時間尺度來看，更新世之前是上新世，之後是全新世，也就是我們今天所處的溫帶時期。 這兩個時期之間的過渡以冰川消退和海平面上升為標誌。這些過程重新定義了海岸線、氣候和生物群落。
所有這些證據都符合一個連貫的故事：一個已經冷卻了數百萬年的星球，軌道強迫、溫室氣體和海洋變化共同作用，將系統推向了非常寒冷的狀態；冰蓋困住了大量的水，降低了海平面，連接了陸地；冰河時代結束的標誌是海洋快速上升和生態系統重組。 了解末次冰盛期的發生時間、強度和節奏，有助於我們了解氣候系統對自然擾動的反應。 並有助於從宏觀角度解讀當前和未來的海平面變化趨勢。