112

DISCIPLINE OPIONALE

GEOGRAFIA CUATERNARULUI

Lector univ. drd. Sorin BNIC

Obiectivele cursului: Se urmrete stabilirea relaiilor dintre componentele mediului geografic

care au definitivat structura i zonalitatea peisajului actual, rezultat n urma alternanelor fazelor glaciare i interglaciare din timpul Cuaternarului i nelegerea n final, a ansamblului i particularitilor actuale ale nveliurilor geografice. Sunt prezentate ipoteze care au dus la rcirea climei i la apariia glaciaiunilor, dinamica liniilor de rm, dinamica ghearilor, evoluia regional i zonal a vegetaiei i faunei, precum i probleme privind apariia, evoluia omului i integrarea hominidelor n diversitatea mediului natural.

1. DEFINIREA TEMPORAL I SPAIAL A CUATERNARULUI.

CRITERII. LIMITE I SUBDIVIZIUNI Cuaternarul este cea mai recent perioad a erei Cenozoice, a crui vrst

reprezint aproximativ 1/1000 din vrsta Pmntului (4,5 miliarde ani). Denumirea de Cuaternar (a patra er) a fost introdus n anul 1829 de ctre

Jules Desnoyers, meninndu-se concepia primelor clasificri stratigrafice care divizau scoara terestr n patru ere: Primar, Secundar, Teriar i Cuaternar. Consacrarea termenului se realizeaz odat cu apariia n anul 1833 a lucrrii lui Henry Reboul, Gologie de la Quaternaire. n 1885, Congresul Internaional de Geologie de la Berlin, atribuie Cuaternarului valoare de perioad n cadrul erei Neozoice i stabilete ca diviziuni ale acestuia Pleistocenul i Holocenul.

Principala dominant a Cuaternarului este dat de rcirea general a climei n special n zonele temperate i polare, rcire care a dus la instalarea marilor glaciaiuni, cu urmri directe n modelarea reliefului, cu modificri regionale ale vegetaiei i faunei i cu schimbri semnificative n circulaia maselor de aer i a curenilor oceanici. Tot atunci se produce cel mai important eveniment pe Terra prin apariia i evoluia omului care, prin activitatea sa de valorificare a resurselor naturale, prin organizarea i dezvoltarea unei viei culturale, sociale i economice, alturi de schimbrile naturale petrecute mai ales dup retragerea ultimelor glaciaiuni (acum cca. 10 000 ani), a dus la definitivarea structurii, zonalitii i etajrii componentelor mediului actual.

Datorit amploarei i rapiditii lor (n scara timpului geologic evenimentele glaciare sunt comparabile unor catastrofe naturale), glaciaiunile cuaternare sunt evenimente proeminente ale evoluiei scoarei terestre, bogate n consecine:

Aproape 1/3 din relieful actual este rezultatul activitii ghearilor cuaternari. Ce mai mare parte a regiunilor au fost modelate de ageni care s-au aflat

sub influena ghearilor i a fluctuaiilor climatice (N. Popescu, 2002). n ciuda perioadei relativ scurte, estimat la circa 5 milioane ani ca vrst

maxim i 1,6 milioane ani ca vrst minim, Cuaternarul a strnit cele mai ample i pasionante dispute tiinifice, legate n special de limite.

Deoarece ne aflm n Cuaternar (n interglaciarul care a nceput acum 8 000 10000 ani), trebuie precizat limita inferioar, limita dintre Pliocen i Cuaternar. n acest sens s-au utilizat mai multe criterii, ale cror rezultate nu concord ntotdeauna:

113

Criteriul climatic. Congresele internaionale de geologie de la Londra (1948) i Alger (1952) au admis c limita inferioar a Cuaternarului trebuie s corespund cu prima deteriorare climatic nregistrat de faunele marine ale Neogenului italian i anume cu nivelul etajului Calabrian, care nregistreaz ptrunderea de specii de ap rece n Mediterana (Arctica islandica, Globigerina pachiderma, Hyolinea baltica, . a.). Limita fixat astfel s-ar situa spre 1,8 milioane ani.

Criteriul fenomenelor glaciare. ntmpin dificulti mari n stabilirea limitei inferioare deoarece fenomene glaciare au avut loc i naintea Cuaternarului, mai ales la sfritul Miocenului, cu intensificri n Pliocen i datorit faptului c debutul glaciaiunilor din Cuaternar nu s-a produs concomitent.

Criteriul paleontologic, bazat pe studiul fosilelor, pune n eviden neconcordane cronologice ntre Calabrian i Villafranchian (primul ar ncepe acum 1,8 mil. ani i al doilea acum 3 3,5 mil. ani), situaie care genereaz contradicii n definiia i propunerile congreselor de la Londra i Alger (care echivalau Calabrianul cu Villafranchianul).

Criteriul bazat pe paleontologia uman care are n vedere descoperirea n anul 1967, n sud-vestul Lacului Rudolf (Kenya) la Lothagam Hill a unei mandibule de Australopitec cu o vechime de peste 5 milioane de ani.

Criterii culturale. Sunt legate de descoperirea uneltelor ca mrturie a hominizrii, mai vechi n Africa (2,6 2,3 milioane de ani) i mai recente n Europa (1,7 milioane de ani).

Criteriul paleomagnetic. Se bazeaz pe magnetismul fosil sau remanent caracteristic unor elemente metalice din compoziia rocilor, care se magnetizeaz n timpul cristalizrii sau depunerii de sedimente, prelund caracteristicile cmpului magnetic din momentul respectiv.

Limita inferioar a Cuaternarului este imprecis i extrem de variat n funcie de criteriile analizate. Datorit acestor dificulti pn astzi se menine data convenional pentru nceputul Cuaternarului de 1,8 milioane de ani.

1.1. Subdiviziuni cronostratigrafice Cronologia alpin se bazeaz pe glaciaiunile care au avut loc n Munii

Alpi, unde au fost separate ase faze glaciare: Biber, Donau, Gnz, Mindel, Riss, Wrm. ntre fazele glaciare se intercaleaz cinci faze interglaciare: BiberDonau, DonauGnz, GnzMindel, MindelRiss, RissWrm. Aceste fenomene glaciare sunt cel mai bine cercetate i stau la baza mpririi

Cuaternarului n dou etaje: Pleistocenul care este divizat n patru subetaje: vechi, inferior, mediu, superior. Holocenul care este divizat n Tardiglaciar i Postglaciar. Cronologia nord european se bazeaz pe glaciaiunea de calot din

Peninsula Scandinav, cu urmtoarele faze glaciare: Brgen, Eburon, Menap, Ellster, Saale, Vistula, i interglaciarele: Eem,

Holstein, Cromer, Waal, Tegelen. n partea european a Rusiei au fost identificate trei glaciaiuni: Oka,

Nipru i Valdai, cu interglaciarele Licwin i Minsk. Cronologia nord american bazat pe depozitele glaciare din bazinul

fluviului Sf. Laureniu separ patru glaciaiuni: Nebraska, Kansas, Illinois, Wisconsin, cu fazele interglaciare Aftonian,

Yarmouth i Sangamon.

114

Cronologia pe baza culturilor umane divide Cuaternarul n trei mari epoci: Paleolitic, Mezolitic i Neolitic. Paleoliticul cuprinde cinci culturi mai vechi (osteodontkeratic, Abbevillian, Acheulian, Clanctonian i Musterian) i trei mai noi (Aurignacian, Solutrean i Magdalenian).

1.2. Glaciaiunile vechi din istoria Pmntului n decursul istoriei geologice a Pmntului s-au produs patru glaciaiuni: Glaciaiunea Huronian prima glaciaiune dovedit din istoria Pmntului

s-a manifestat acum circa 2 300 milioane de ani. Principalele dovezi ale acestei glaciaiuni se regsesc n spectaculoasele depozite de roci sedimentare dispuse pe trei niveluri din partea de nord a lacului Huron i care se ntind pe o suprafa de aproximativ 12 000 km2. Cauzele acestei glaciaiuni sunt greu de elucidat. Se presupune c sunt legate de unele cicluri astronomice pe termen lung sau sunt datorate efectului de ser diminuat ulterior prin reducerea dioxidului de carbon din atmosfer de ctre apariia plantelor.

Glaciaiunea din Proterozoicul Superior are trei episoade glaciare, petrecute acum 940, 770 i 615 milioane de ani. A acoperit regiuni foarte ntinse de pe planeta noastr, dar nu a fost global. Frecvena aflorimentelor care demonstreaz aceast glaciaiune este foarte mare, datorit faptului c pe o perioad foarte lung de timp, aproximativ 200 milioane de ani (de trei ori durata Neozoicului) a afectat regiuni ntinse din Europa, America de Nord i Sud, Africa (3 600 000 km2) i Australia. Cauzele sunt de ordin astronomic i terestru, ultimele cu rol important, fr ns a fi determinant. Se pare c axa Pmntului n acea perioad a avut o nclinare mai mare de 54, fapt care a determinat o insolaie redus la latitudini joase i mijlocii i o radiaie sporit la latitudini polare, demonstrnd astfel faptul c regiunile glaciare au evoluat la cca. 30 latitudine i c n Antarctica nu se regsesc depozite glaciare extinse din acea perioad.

Glaciaiunea din Ordovicianul Superior cu apogeul acum 440 milioane de ani, cu trei sau mai multe avansri i tot attea retrageri ale gheii, a fost localizat n Sahara, atunci parte a supercontinentului Gondwana, care se afla n regiunea Polului Sud actual. Cauzele sunt de ordin terestru (deriva continentelor), parte din Gondwana evolund n regiunea Polului Sud unde au existat astfel codiii favorabile dezvoltrii unor fenomene glaciare puternice.

Glaciaiunea din Paleozoicul Superior. Acest fenomen grandios s-a desfurat n emisfera sudic acum 320 250 milioane de ani. Este considerat cea mai mare glaciaiune care a avut loc pe Terra deoarece a cuprins pe suprafee ntinse toate formele glaciaiunii: de calot, montan i marin. Centrele glaciare au suferit o migrare n timpurile Paleozoicului Superior din America de Sud i sudvestul Africii, n Africa de Sud, Madagascar i India i, n final, n Antarctica i Australia. Suprafaa enorm de ghea (30 mil. km2) a concentrat o imens cantitate de ap, nivelul oceanului fiind cu circa 150 200 m mai sczut. Stadiile interglaciare de relativ nclzire au determinat creteri importante ale nivelului marin, cu transgresiuni de amploare.

Verificare 1. Precizai limita inferioar a Cuaternarului n funcie de criterii.

2. Care este necesitatea raportrii limitei inferioare a Cuaternarului la criteriile analizate ?Enumerai i analizai glaciaiunile vechi din istoria Pmntului. 3. Care sunt subdiviziunile cronostratigrafice ale Cuaternarului ?

115

2. METODE DE STUDIU ALE MEDIULUI DIN CUATERNAR 2.1. Metode geomorfologice, geologice i pedologice Datorit faptului c evoluia reliefului are loc n timp geologic, modalitatea

de a ne imagina felul n care acesta s-a format i a evoluat este studiul formelor de relief actuale de suprafa sau de adncime, lucru realizat de ctre geomorfologie. Dintre acestea cele de adncime sunt cele care pot rezista milioane de ani, deci majoritatea dovezilor existente la suprafa trebuie cutate n locuri ascunse, greu accesibile (sedimente lacustre i marine de adncime, peteri, calote glaciare etc).

Condiiile eseniale pentru ca un anumit tip de sediment (detritic, chimic sau organic) s ajute la efectuarea reconstituirilor paleo-climatice sunt date de capacitatea acestuia de a conserva informaii. Stratigrafia este tiina care studiaz stratele geologice. Vrsta relativ a stratelor se poate determina pe baza raporturilor de superpoziie geometric i a coninutului paleontologic, iar cea absolut, utiliznd ca mijloc principal metoda radiometric.

Pentru reconstituirea mediului din Cuaternar, solurile fosile sau pedosolurile, conserv dovezi i semnificaii stratigrafice interesante. Paleopedologia urmrete reconstituirea fazelor pedologice care s-au succedat sub influena unui anumit climat i a unui covor vegetal specific.

2.2 Metode pentru plasarea pe scar geocronologic Metode bazate pe acumularea regulat a sedimentelor a. Depozite de tip varve. b. Depozite stratificate de ghea. c. Lamine de calcit din speleoteme.

Metode care urmresc identificarea unor repere stratigrafice n sedimente. Tefrocronologia. Este o metod utilizat n studiul depozitelor cuaternare

pentru stabilirea stratigrafiei i pentru datarea stratelor, pe baza cenuilor vulcanice intercalate cu formaiunile cuaternare, care constituie orizonturi reper ce pot fi clar identificate i datate.

Metode arheologice. Sunt folosite pentru estimarea vrstei relative a formaiunilor cuaternare lundu-se ca reper orizonturi care conin culturi materiale.

Metode de datare a vrstelor relative i absolute. Metode biostratigrafice care urmresc gruparea stratelor sedimentare n

uniti biostratigrafice, pe baza coninutului paleontologic al acestora i apoi corelarea lor stratigrafic. n cadrul acestora exist dou metode distincte:

Palinologia, care se ocup cu studiul sporilor i polenului fosil i actual datorit unor caliti importante a polenului (rspndire uniform n jurul plantei genitoare, rezistena deosebit la factorii distructivi, este fabricat n cantiti mari), permind reconstituirea covorului vegetal din etapa n care s-a produs sedimentarea materialului sporo-polinic, deci evoluia vegetaiei i a influenei omului asupra mediului ambiant.

Dendrocronologia, care permite stabilirea variaiilor climatice din perioade recente, pe baza inelelor de cretere anual a arborilor, prin corelare, apoi, ntre inelele arborilor actuali i ale celor fosili (ngropai).

Metode fizice de datare cu ajutorul izotopilor radioactivi Metoda radiocarbonului sau a carbonului 14 a fost descoperit n 1950 de

ctre Willard Libby i este cea mai bun metod pentru determinarea vrstei absolute a unui eantion organic sau mineral. Are la baz timpul de njumtire a izotopului radioactiv de carbon 14C (5 730 40 ani). Se poate exprima n ani BP

116

(before present) sau BC (before Crist) i permite datri pn la vrste de 50-60 000 ani cu erori care variaz ntre 2-250 ani pentru datri de pn la 10 000 ani i chiar 2 000 de ani pentru cele de pn la 50 000 ani.

Metoda izotopilor de oxigen se bazeaz pe relaia dintre proporia de 18O/16O conservat n CaCO3 din cochiliile foraminiferelor fosile i temperatura actual a apei marine.

Metoda paleomagnetic se bazeaz pe proprietatea anumitor roci vulcanice i sedimentare de a fixa n structura lor direcia i sensul cmpului magnetic al momentului formrii lor. Pe baza studiilor detaliate ale paleomagnetismului rocilor a putut fi reconstituit migrarea polului magnetic al Pmntului n decursul trecutului geologic. Timpul cnd cmpul magnetic a avut aceeiai polaritate corespunde unei epoci, iar diferitele schimbri de polaritate de durat mai mic din interiorul acestora corespund unor evenimente. n prezent se cunosc mai multe epoci de polaritate normal (Gauss, Brnhes) i invers (Ghilbert, Matuyama).

Teoria lui Milankovici. Se bazeaz pe modificarea radiaiei solare n funcie de o serie de factori orbitali (oblicitatea eclipticii, excentricitatea orbitei etc) n cicluri diferite de timp. S-a reuit s se coreleze schimbrile radiaiei solare cu micrile limitei zpezilor la diferite latitudini (15, 45, 55, 60, 65, 75) din emisfera nordic.

Verificare 1. Enumerai metodele de studiu ale mediului geografic din Cuaternar. 2. Explicai

principiile stratigrafiei. 3. Care sunt metodele de datare a vrstelor relative i absolute ? 3.DINAMICA MEDIULUI N CUATERNAR 3.1.Cauzele rcirii climei i apariia glaciaiunii din Cuaternar

Cauzele modificrilor climatice nu sunt elucidate complet, dar se cunoate c ele sunt rezultatul diferitelor procese terestre i cosmice. Principalii factori i interaciuni ce pot deveni cauze ale schimbrilor climatice pe diferite perioade de timp sunt:

variaiile de energie solar i cosmic ajunse la limita superioar a atmosferei i la suprafaa Pmntului;

distribuia orizontal, vertical i sezonier a cldurii furnizate; rezervele i distribuia cldurii n sistemul ocean atmosfer criosfer

biosfer. n funcie de factorii invocai, cauzele schimbrilor climatice sunt: Cauze terestre au n vedere analiza componentelor i relaiilor din sistemul

climatic care i au obria la suprafaa Pmntului: micri tectonice; modificarea compoziiei atmosferei terestre.

Cauze extraterestre se refer n special la modificarea parametrilor orbitei terestre i la variaia radiaiei solare. Dintre parametrii geometrici ai orbitei terestre, trei sunt mai importani:

nclinarea planului ecuatorial al Pmntului fa de planul eclipticii; migrarea periheliului; excentricitatea orbitei.

Pe baza acestor modificri Milankovici realizeaz o curb a variaiei de temperatur din care rezult existena unei cicliciti majore a schimbrilor climatice la intervale de 100 000, 40 000 i 25 000 ani.

117

Exist i alte ipoteze ale cauzelor extraterestre: periodicitatea petelor solare, tranziia n Cuaternar a Soarelui de la o stea galben la o stea roie, cu efecte n puterea sa de radiaie sau traversarea n Cuaternar de ctre Sistemul Solar a unei mase nebuloase care a absorbit radiaiile Soarelui care urmau s ajung pe Pmnt.

3.2. Caracteristicile generale ale repartiiei i dezvoltrii glaciaiunii de

calot n Pleistocen n Pleistocen au funcionat trei centre principale ale glaciaiunii de calot:

Eurasia, America de Nord cu Groenlanda i Antarctica cu America de Sud. 3.2.1. Glaciaiunea de calot din Europa Caracteristici generale. Evenimentele glaciare cuaternare din nordul Europei

au fost asemntoare din mai multe puncte de vedere: n fazele glaciare, masele de ghea s-au format n aceleai regiuni de unde

se extindeau lateral ocupnd suprafee diferite n funcie de condiiile climatice, volumul gheii i relieful preexistent.

Au existat nuclee de dispersie a gheii n regiunile continentale i n insulele mai nalte din Oceanul Arctic i Atlanticul de Nord (Alpii Scandinaviei, Insulele Britanice, Peninsula Kola, Arhipelagul Novaia Zemlia, Arhipelagul Frantz Joseph, Arhipelagul Spitzbergen).

n fazele de maxim dezvoltare, calota glaciar se desfura ntre Oceanul Atlantic i Munii Ural.

Calota glaciar din Munii Scandinaviei a fost favorizat de doi factori: circulaia maselor de aer i circulaia apelor oceanice (Curentul Golfului).

Au existat trei stadii de formare a calotei glaciare nord-europene: stadiul ghearilor de vale, stadiul ghearilor de piemont i stadiul calotei glaciare.

Fazele glaciare i interglaciare din Europa Nordic Pleistocenul inf. Pleistocenul sup. (2,3 2,1 milioane de ani). Cuprinde

glaciaiunile Eburon (1,6 1,3 milioane de ani) i Menap sau Elba (0,82 0,76 milioane de ani); sunt reprezentate doar prin depozite neconcludente, motiv pentru care nu s-au putut trasa limitele extensiunii ghearilor.

Pleistocenul mediu debuteaz cu interglaciarul Cromer (0,76 0,48 milioane de ani) apoi glaciaiunea Elster (Oka) (0,48 0,44 milioane de ani) prima mare extindere a calotei ce depete limitele peninsulei Scandinave.

Intereglaciarul Holstein (0,44 0,3 milioane de ani) calota glaciar se retrage mult n interiorul Scandinaviei, are loc o transgresiune marin care a acoperit o parte din teritoriile Danemarcei, Olandei i nordul Germaniei.

Glaciaiunea Saale (0,3 0,128 milioane de ani) se nregistreaz cea mai mare extindere a calotei nord-europene 6,5 mil. km2. n nord-vest calota se unea cu insulele britanice, iar n est acoperea o bun parte din Cmpia Rus, cu doi lobi pe vile Niprului i Donului, pn la 48 lat. N.

Interglaciarul Eem (128 000 70 000 ani BP) ultima perioad cald a Pleistocenului. Are loc transgresiunea Normandian, corespunztoare Tyrrhenianului din bazinul Mrii Mediterane. A fost cea mai mare transgresiune din timpul Cuaternarului, cu rol fundamental n morfologia rmurilor. Scandinavia a fost transformat ntr-o insul.

Glaciaiunea Vistula (70 000 10 000 ani BP) ultima mare faz glaciar a Cuaternarului; depozitele i formele de relief rezultate se impun n peisajul

118

geomorfologic actual. Sunt consemnate dou stadii mai reci (70 000 50 000 i 24 000 10 000 BP), separate printr-un interstadial mai clduros.

Tardiglaciarul dureaz circa 8 000 ani i este reprezentat de fazele de retragere a calotei glaciare Scandinave.

Glaciaiunea de calot din America de Nord Caracteristici generale. Condiiile generale de formare a maselor de ghea

au fost controlate de aceeai factori climatici. Se remarc diferenieri fa de Europa, impuse de aezarea continentului american ntre cele dou oceane, Atlantic i Pacific i de circulaia general a maselor de aer.

Primele nuclee glaciare s-au instalat n Podiul Labrador de unde gheaa s-a deplasat peste teritoriul actual al Golfului Hudson; gheaa a migrat apoi spre vest i sud vest pn la poalele munilor Stncoi, iar spre sud pn la Missouri.

Calota Laurentid. S-a format pe un fond general de rcire a climei i pe seama maselor de aer mai umede dinspre Oceanul Atlantic i Golful Mexic. Primele nuclee, aprute n podiurile nalte din nord estul Canadei (gheari de circ i de vale) s-au unit n regiunile joase formnd gheari de piemont, iar pe nlimi cupole de ghea.

Calota Cordilierilor. S-a format pe marile nlimi ale Munilor Coastei, Munilor Cascadelor i Munilor Alaska, de unde s-a extins spre vest, peste Munii Stncoi i Makenzie. n fazele de maxim dezvoltare (2,5 mil. km2) intra n contact cu calota Laurentid.

Fazele glaciare i interglaciare din America de Nord Suprafaa afectat de masa de ghea din Pleistocen, pentru fazele de maxim

extindere a fost de peste 15 milioane km2. Aliniamentul cel mai sudic s-a situat la cca. 37 30 lat. N, n actualul stat Ilinois, n timpul fazei glaciare cu acelai nume.

n timpul fazelor glaciare Nebraska i Kansas, marginea calotei s-a gsit n apropierea rului Missouri. Vile Ohio, Iowa i Missouri erau deja formate i preluau apele provenite din topirea celor dou calote, Cordilieri i Laurentid.

n timpul fazei glaciare Ilinois, rolul principal n alimentarea cu ghea a calotei aparine centrului Labrador.

Ultima faz glaciar, precedat de interglaciarul Sangamon, este Wisconsin. Calota s-a dezvoltat n jurul golfului Hudson; depind spre sud zona marilor Lacuri, ea a lsat cele mai evidente urme n peisajul geomorfologic. Ca urmare a coborrii nivelului oceanic i a exondrii platformelor continentale, ntre peninsulele Ciukotska i Alaska, peste actuala strmtoare Bering exista o punte continental, neacoperit de ghea (Beringia), folosit probabil de hominizii asiatici n migraia lor ctre America.

Retragerea calotei glaciare nord-americane a durat circa 10 000 de ani i s-a realizat n mai multe stadii consemnate prin cordoane morenaice i depozite fluvio-glaciare

Consecinele glaciaiunii de calot asupra peisajului geomorfologic Avansrile i retragerile repetate ale marile calote glaciare au creat un relief

propriu care se impune i n fizionomia peisajului actual. Tipuri de relief creat de ghearii de calot Relief de eroziune, care ocup spaii restrnse n zonele de alimentare a

calotelor i este puin spectaculos n domeniul continental: platouri de exaraie; cuvete glaciare ocupate de lacuri; vi glaciare;

119

fiorduri. Relief de acumulare cu cea mai mare extindere i foarte diversificat. morene terminale i relieful dintre morenele terminale: drumlin-colin; esker-coline; kama-movile; sandre. 3.3.Caracteristicile generale ale repartiiei i dezvoltrii glaciaiunii

montane n Pleistocen n timp ce regiunile polare erau acoperite cu gheari de calot, o serie de

regiuni muntoase au fost cuprinse de gheari. Dintre acestea, o mare extindere a avut-o glaciaiunea din Munii Alpi, care a fost i cea mai mult studiat datorit marii varieti de forme de eroziune i acumulare.

Condiia pentru formarea i meninerea gheii n zonele montane este ca zpada s nu se topeasc pe parcursul unui an. Acest lucru se produce peste o anumit limit de altitudine (limita zpezilor venice). n prezent aceast limit se gsete la 3 000 m n zonele temperate i la 6 000 m n zonele tropicale i subtropicale.

n timpul Pleistocenului, limita zpezilor venice din Alpi a fost diferit n fiecare din perioadele glaciare: n Wrm se gsea la 1800 2000 m n partea sudic a Alpilor i la 1100 1200 m n nordul lor. n Riss era mai cobort cu 100 200 m.

Glaciaiunea alpin s-a caracterizat printr-o mrire considerabil a limbilor de ghea; dezvoltarea ghearilor nu s-a produs datorit creterii precipitaiilor ci datorit scderii temperaturilor, n special n zonele mai coborte, unde s-au produs puternice inversiuni termice.

Grosimea gheii era n jur de 1000 m, iar extinderea de la calota sudic a Franei pn n Austria.

Cronologia glaciaiunii alpine Perioada glaciar Gnz este corelat cu perioada glaciar Elster

(glaciaiunea nord European) i Nebraska (glaciaiunea din America de Nord), a durat ntre 1,2 i 700 000 ani i a fost descris prin corelarea dintre pietriurile fluvio-glaciare i morenele din regiunea de platou strbtut de valea Gnz, afluen a Dunrii.

Perioada glaciar Mindel este corelat cu Elster (glaciaiunea nord European) i Kansas (glaciaiunea din America de Nord), s-a desfurat ntre 650 000 i 350 000 ani BP i se coreleaz cu aluviunile din platoul strbtut de rul Mindel, tot afluent al Dunrii.

Perioada glaciar Riss este corelat cu perioada glaciar Saale i Ilinois i s-a desfurat ntre 300 000 i 130 000 ani BP. A fost identificat pe baza teraselor nalte de pe valea Riss, de asemeni afluent al Dunrii.

Perioada glaciar Wrm este corelat cu glaciaiunea Vistula din Europa de Nord. Se consider c s-a desfurat ntre circa 100 000 i 11 000 ani BP. A fost identificat n relieful actual pe baza legturii dintre morenele terminale recente i terasele joase ale rului Wrm. Cele mai sczute temperaturi s-au produs spre 18.000 ani BP. Ghearii wrmieni au fost mai puin extini dect cei din Riss, morenele fiind plasate pe vi mai amunte dect cele din Riss.

Formele de relief de eroziune glaciar n glaciaiunea montan Ca i n cazul glaciaiunii de calot, nceputul formrii ghearilor este marcat

de apariia unor suprafee de nv sau firn. Dintr-o regiune de nv sau din

120

ngemnarea mai multor acumulri de firn se formeaz un ghear de vale. Dac se unesc mai muli gheari de vale se poate vorbi de gheari compui. Tipul alpin de glaciaiune este alctuit din gheari simplii i compui. Acetia, n timpul acumulrii i curgerii dau natere la o serie de forme de relief specifice:

circuri glaciare; karlinguri sau custuri; vi glaciare; praguri glaciare; roci mutonate (spinri de berbec). Formele de relief de acumulare glaciar n glaciaiunea montan

Materialul detritic rezultat n urma eroziunii glaciare i n special periglaciare care afecteaz circurile i vile glaciare, este transportat i apoi depus de ghear n urma topirii lui, sub form de morene. n funcie de stabilitatea acestora exist morene fixe i mobile. Cele mobile pot fi de suprafa, de fund sau interne, iar cele fixe sunt morenele frontale sau terminale, dispuse sub form de potcoav cu convexitatea avale. n spatele valului morenaic se formeaz drumlinuri.

n multe cazuri materialul morenaic este supus transportului de ctre apa rezultat n urma topirii ghearului i redepus sub form de acumulri fluvio-glaciare, dispuse n form de amfiteatru sau mari conuri de dejecie, care se ngemneaz n largi cmpii fluviio-glaciare denumite sandre.

3.4.Evoluia florei i faunei n Cuaternar

Flora. La scar global, flora pleistocen nu se deosebete prea mult de cea actual n privina componenei speciilor, n schimb, repartiia acestora n latitudine i altitudine a fost diferit sub influena succesiunii perioadelor glaciare cu cele interglaciare.

n mare msur, flora cuaternar s-a difereniat la sfritul Pliocenului, odat cu scderea temperaturii. Speciile termofile au fost nlocuite cu altele mai rezistente la climatul din ce n ce mai rece, ele migrnd tot mai mult spre sud. Ex. asociaia floristic de climat cald cu Vitis vinifera, Buxus sempervirens, Magnolia sp., Taxodium, care la nceputul Cuaternarului atingea paralela 45 N, s-a retras treptat spre sud, astzi regsindu-se n zona subtropical; totodat i speciile adaptate la temperaturi sczute migreaz spre sud.

Efectele oscilaiilor climatice s-au resimit puternic i n zonele tropicale, n care perioadele pluviale au favorizat extinderea florei de pdure ecuatorial, iar n perioadele interpluviale, uscate, s-a dezvoltat savana.

Evoluia vegetaiei Exist doi factori principali care au determinat evoluia florei n Cuaternar:

schimbrile climatice cu toate consecinele care decurg de aici i relieful, care prin lanurile muntoase i bazinele marine au mpiedicat migrarea florei determinat de clim.

n Europa, flora termofil a Pliocenului a fost devastat de glaciaiile Biber i Donau, iar genurile Liriodendron, Catalpa Tsuga, Pterocarya Castanea i Torreya au disprut n glaciaiunea Gnz. Alte elemente termofile cum ar fii Magnolia dispar n glaciaiunea Mindel.

n timpul celei mai extinse glaciaiuni, Riss, Europa central a fost acoperit de tundre cu slcii pitice (Salix herbacea, Salix reticulata), Drias octopetala, Betula nana, Licopodium sp., Artemisia sp.)

121

n interglaciarul Riss Wrm, populaiile vegetale termofile care populau morenele rissiene erau alctuite din Salvia natans, Rodondrenon ponticum, Hedera helix, Buxus sempervirens, ultimul indicnd un climat mai blnd dect cel actual. Vegetaia din centrul Europei se caracterizeaz prin prezena pdurilor de foioase i vegetaie de silvostep.

Glaciaiunea Wrm duce la dispariia genurilor Thuia i Brassenia. n tardiglaciar, Europa central era acoperit de tundr, iar n a doua parte a

acestuia ele au fost nlocuite de pduri. n Holocen, odat cu nclzirea climei, vegetaia european a avut n mare

urmtoarea compoziie: plop, alun turcesc, stejar i ulm n etajul preboreal; stejar, grni, ulm i tei n etajul atlantic; tei, stejar, fag, molid, brad n etajul subboreal; fag i carpen n etajul subatlantic.

n America de Nord, naintea primei perioade glaciare, vegetaia predominant era alctuit din pduri cu frunze cztoare (arari, stejari, nuci americani) i pduri de sequoia, relict care persist pn n zilele noastre. Cnd climatul s-a rcit, s-a instalat pinul i stejarul, care persist pn la o nou rcire, dup care se extind pdurile de conifere.

n ultima perioad glaciar, molidul a ajuns s reprezinte 60-90% din esene, se ntindea la sud de calota glaciar, iar dup topirea acesteia a naintat spre nord, n zona n care se gsete i astzi, urmat de pdurile cu frunze cztoare.

Fauna. Fauna de mamifere Primele tentative de a crea o cronologie a Cuaternarului s-au bazat pe date

privind succesiunea fosilelor marilor mamifere n depozitele stratigrafice ale acestuia. n domeniul macromamiferelor din Cuaternar, printre altele, exist dou

genuri, din care fac parte caii i elefanii, care datorit trsturilor lor specifice de adaptare i evoluie, prezint un interes aparte.

Forma iniial a genului Elephas este Elephas meridionalis (elefantul sudic specific Villafranchianului), a evoluat din Mastodon arvenensis care disprut la nceputul Pleistocenului. Din Elephas meridionalis s-a desprins Elephas antiqus (elefantul de pdure, un indicator al epocilor interglaciare) i Elephas trogontheri care s-a dezvoltat din Pleistocenul inferior pn n Pleistocenul mediu, cnd este nlocuit de Elephas primigenius, specie care a nregistrat importante adaptri la climatul glaciar

Caii au nregistrat n Pleistocen o mare rspndire i o evoluie complex. Speciile anteriore cailor au fost Allohipus stenonis, de mrimea unui ponei, Allohipus robustus, Allohipus sussenborensis, Allohipus mercki.

Primul cal adevrat a fost Equus mosbachensis, o specie de step care a rezistat pn n perioada glaciar Saale, urmat de Equus germanicus, frecvent n Wrm. n Pleistocenul mediu n Europa Central a trit i Equus stenheimensis.

Alte specii rspndite n Pleistocenul din Eurasia au fost rinocerii, cunoscui sub denumirile de Rhinoceros, Dicerorhinus i Tichorhinus i hipopotamii, care n unele perioade interglaciare au ajuns pn n Anglia, nesupravieuind n regiunile estice cu ierni aspre.

Cervidele, specie reprezentat n Pleistocenul superior de Alces alces i de Cervus giganteus (Megaceros), cu coarne de 3,5 m lungime i talia de 2,8 m, avea strmoi vechi n Pleistocenul inferior: Cervus senezenzis i Cervus giganteus sssenborensis. Renul care i-a fcut apariia n Pleistocenul vechi i mediu n Europa central va cunoate o rspndire foarte mare abia n Pleistocenul superior, supravieuind i astzi n regiunile reci sub forma speciei Rangifer tarandus. Cea mai rspndit specie n timp i spaiu n Cuaternar a avut-o cerbul comun (Cervus elaphus).

122

Vitele slbatice au i ele strmoi villafranchieni, prin Leptobos etruscus i mai trziu prin Bison i Bos. O form intermediar ntre bovine i ovine este Ovibos moschatus, adaptat azi la clima arctic, dar n epocile glaciare migra mpreun cu renul pn n sudul Franei, iar n America de Nord pn la latitudinea de 35.

Carnivorele, componente importante ale faunei din Cuaternar, au fost reprezentate de ursul de peter (Ursus spelaeus) cu un strmo n Villafrancian, Ursus etruscus. Dintre carnivore, n Pleistocenul Europei se gsete genul Felix, cu Felix spelaea mult ntlit n depozitele pleistocene.

Schimbrile climei din Cuaternar au dus la disocierea unor asociaii faunistice i anume: asociaii de animale de pdure interglaciar i altele adaptate la teritoriu deschis de tundr, specifice perioadelor glaciare. Rezult astfel cteva biotopuri, din care cele mai importante ar fi:

biotopul de tundr; biotopul pdurii subarctice; biotopul pdurii temperate; biotopul de step continental; biotopul stepei de loess.

Verificare 1. Ciclul Milankovici. 2. Caracteristici generale ale glaciaiunii de calot din

Europa de nord. 3. Care sunt stadiile de formare a calotei glaciare din Europa de nord ? 4. Fazele glaciaiunii de calot din Europa de nord. 5. Caracteristici generale ale glaciaiunii de calot din America de nord. 6. Fazele glaciaiunii de calot din America de nord. 7. Corelai fazele glaciare ale glaciaiunii de calot din Europa de nord, America de nord i Rusia european. 8. Modificri ale peisajului geomorfologic datorate glaciaiunii de calot. 9. Detaliai cronologia glaciaiunii alpine.10. Care sunt caracteristicile generale ale glaciiunii montane ?

Modificri ale peisajului geomorfologic datorate glaciaiunii alpine. 11. Prezentai factorii care au determinat evoluia florei n Cuaternar. 12. Care sunt cele mai importante mamifere din Cuaternar ?

4. EVOLUIA OMULUI N CUATERNAR

Cel mai important fapt petrecut n Cuaternar este cel legat de evoluia omului. Apariia hominidelor este ns mult mai veche. Dac lum n considerare limita convenional a Cuaternarului (1,8 mil. ani), aceasta coincide cu cele mai vechi resturi fosile de Homo habilis (Homo ergaster) omul ndemnatic, specie evoluat care se deplasa biped i fasona n mod sistematic piatra i osul i care st probabil la originea omului modern. ns istoria evoluiei umane este mult mai lung.

Exist patru evenimente majore care au avut loc n cursul evoluiei umane: originea familiei umane n urm cu circa 7 milioane de ani; radiaia adaptiv a speciei Australopitecus; apariia unui creier mai dezvoltat odat cu apariia genului Homo acum 2,5

mil. ani; apariia omului modern.

123

Tabe

l nr.

1 - E

chiv

alen

a d

iferit

elor

scr

i geo

cron

olog

ice

i sub

divi

ziun

i ale

Cua

tern

arul

ui

124

Cele mai vechi hominide din genealogia uman sunt australopitecii, specie individualizat acum cca. 4,4 mil. ani, disprut acum un milion de ani i care prezint numeroase caractere simiene; singura caracteristic ce i apropie de specia uman este mersul bipEditura Cele mai vechi resturi fosile aparinnd acestei specii au fost descoperite la Laetoli n Tanzania (celebra Lucy) i la Hadar n Etiopia, n apropierea unor depozite de cenu vulcanic. Vrsta acestora a putut fi determinat destul de precis i deci i fosilele de hominizi au putut fi datate la o vechime de 3,2 4,4 mil. ani. Au existat mai multe specii de australopiteci (A. afarensis, boisei, africanus, robustus) care, timp de cca. 3 mil. ani, pn n momentul extinderii lor, au convieuit cu specia Homo. Creierul acestora era de mici dimensiuni, posednd o inteligen redus. Descoperiri foarte recente pun sub semnul ntrebrii teoria liniar a evoluiei. Kenyantropus platyops descoperit n 1999 n Kenya (fa lat, dini mici ca ai omului modern) tria n savan n aceiai perioad cu Lucy, nefiind nrudii pe scara evoluiei, fapt care i-a obligat pe specialiti s refac arborele nostru genealogic. n Africa au fost descoperite 18 specii distincte de hominizi, iar arborele genealogic nu mai este liniar ci are multe ramuri fr continuitate. n anul 2002 o echip de francezi condui de Michael Brunet a fcut n Ciad o descoperire care a cltinat lumea tiinific. A fost gsit o fosil cu o vechime de 7 milioane de ani care avea trsturi deopotriv primitive i evoluate. A fost denumit Toumai. Exist dovezi ale mersului biped ale acestuia n habitate mpdurite, fapt ce pune la ndoial teoriile referitoare la evoluia la mersul bipEditura Se credea c mersul biped a aprut datorit faptului c hominizii triau n savan i trebuiau s vad prdtorii sau ce se afl n faa lor, ns Toumai tria n pduri. Descoperirea acestei fosile ne apropie i mai mult de momentul strmoului comun om cimpanzeu.

Homo habilis (Homo ergaster) omul ndemnatic, reprezint cea mai veche specie a genului Homo, cunoscut pn acum. A aprut acum circa 2 2,5 milioane de ani n Africa. Un fapt de o deosebit importan este c n majoritatea cazurilor resturile de Homo habilis sunt nsoite de primele unelte de mn (toporae, rzuitoare etc), ceea ce denot un grad superior de hominizare. Se pare c primul furitor de unelte a fost genul Homo. El a reuit s fac distincia ntre folosirea unui obiect natural de ctre diferite vieuitoare i crearea unui obiect dup un model conceput nainte de a fi realizat. Exist mai multe teorii cu privire la apariia genului Homo, iar una dintre ele sugereaz c a existat o legtur direct cu declanarea glaciaiunii n emisfera nordic. Climatul n continu schimbare, cu alternana perioadelor glaciare lungi cu perioade interglaciare scurte, i-a favorizat probabil pe indivizii ingenioi i inteligeni care au avut abilitatea de a se adapta. Este foarte posibil ca ciclurile glaciare s fi avut un rol bine definit n declanarea migraiilor. Evoluia rapid a noilor specii i subspecii a ntregii clase a mamiferelor a fost de altfel inevitabil. Speciile de australopitecine i Homo au avut adaptri specifice diferite i se pare c introducerea n alimentaie a crnii de ctre Homo a fost determinant n diferenierea acestor specii. Fabricarea uneltelor de piatr trebuie s fi fost una din abilitile importante ale mnctorilor de carne; vegetarienii (australopitecinele) puteau supravieui i fr aceste unelte. Acum circa 2 milioane de ani creierul genului Homo ncepuse s devin cu adevrat uman, cu aceleai caracteristici ca i creierul nostru.

Homo erectus. Cu aproximativ 1,5 milioane de ani n urm, Homo erectus a migrat din Africa n Europa i Asia; este primul care cucerete zonele temperate,

125

este autorul primelor mari invenii umane, descoper focul, inventeaz o nou tehnic mai evoluat a cioplirii pietrei, folosete coloranii i este iniiatorul primelor aciuni legate de manifestri rituale. Din dovezile arheologice reiese c aceste fpturi aveau un mod de via superior maimuelor mari, erau vntoriculegtori, cu abiliti n folosirea uneltelor pentru a avea acces la alimente cum ar fi carnea sau tuberculii subterani i probabil erau nzestrai cu grai articulat. Primele aezri primitive organizate de Homo erectus n peteri i n aer liber au stat la originea unei adevrate revoluii psihice a umanitii i la o rapid dezvoltare de atunci ncoace a structurilor sociale. n aceast etap a preistoriei, strmoii notri deveneau oameni, deja foarte asemntori cu ceea ce suntem noi astzi. Fosilele sunt rare i exist o discontinuitate a liniei de descendeni a oamenilor moderni.

La nceputul ultimei perioade glaciare (Wrm), n Europa i Orientul Mijlociu tria deja o specie care avea trsturi comune cu Homo sapiens creierul de dimensiuni mrite i cu Homo erectus un craniu ngust i nalt cu arcade sprncenoase reliefate. Este vorba de spre Omul de Neanderthal. A trit n intervalul de acum 135 000 34 000 de ani, ns presiunile evolutive care au acionat n diferite populaii, de la un capt la cellalt al Lumii Vechi, au fost resimite de acum circa 500 000 de ani. Omul de Neanderthal este creatorul culturii musteriene i i se pot atribui chiar unele din primele industrii specifice Paleoliticului superior. Erau vntori iscusii i cunoteau i practicau o medicin primitiv. Aveau cultul pentru semenii n via dar i pentru mori. Cu toate aceste caliti de supravieuitori ai mai multor ere glaciare, au fost nlocuii rapid de ctre Homo sapiens sapiens, fapt greu de explicat i de neles. Se pare c ultimii Neanderthali au trit acum 30 000 de ani, ei fiind nlocuii de oamenii de Cro-Magnon. Acetia apruser n Africa cu zeci de mii de ani nainte; n urm cu 45 000 de ani s-au rspndit n Europa occidental i oriental, iar pentru o vreme au trit n paralel cu Neanderthalienii (60 000 n Orientul Mijlociu). Omul de Neanderthal nu a fost dect o ramur lateral a arborelui genealogic uman, o specie interesant, a crei dispariie nu a fost pe deplin elucidat.

Originea lui Homo sapiens sapiens trebuie cutat n afara Europei. Cercetrile secvenelor cromozomice de ADN au demonstrat vechimea mai mare a populaiilor africane, aceasta depind 100 000 de ani. Cele mai timpurii fosile umane atribuite lui Homo sapiens sapiens au fost descoperite n sudul Africii i n Orientul Mijlociu, de unde se presupune c omul modern a migrat n urm cu 40 000 de ani n vestul Europei, de unde a primit i numele de CroMagnon. Populaiile de Homo sapiens sapiens au fost supuse unei permanente diversificri adaptive, datorate condiiilor geografice i climatice ale mediului pe care l-a colonizat de-a lungul timpului, explicnd astfel variaiile antropologice actuale. Fluctuaia nivelului mrilor din timpul ultimei glaciaiuni a jucat un rol important n alegerea unor rute de migraiune, att pentru oamenii primitivi ct i pentru animale. De exemplu, Australia i Noua Guinee erau legate pe uscat, marea majoritate a Indoneziei putea fi strbtut cu piciorul sau pe ap, distanele fiind foarte scurte, iar popularea Americii s-a realizat n perioada maximului glaciar (acum 20 000 30 000 de ani), cnd Beringia, actuala strmtoare Bering, putea fi trecut cu piciorul, oamenii vechi i marile mamifere trecnd dinspre Rusia spre Alaska. Astfel cu 12 000 de ani n urm exista deja populaie n sud vestul Americii de Nord, iar numai dup 2 000 de ani, oamenii primitivi s-au rspndit n America de Sud. Acum 30 000 de ani apar primele manifestri de art

126

descoperite n Africa i Europa (n peterile Lascaux i Tuc dAudoubert din Frana). ncepnd acum aproape 10 000 de ani, grupuri nomade de vntori culegtori au descoperit n mod independent diferite tehnici agricole, iar acum 6 000 de ani, scrisul.

Pe baza datelor deinute pn n prezent putem meniona c apariia i evoluia omului nu este nc pe deplin elucidat. Exist nc unele verigi lips, iar nelegerea deplin a acestui proces complex se va putea realiza odat cu dezvoltarea tehnicilor de investigare i cu descoperirea de noi dovezi materiale.

ntrebri de verificare: 1. Explicai evenimentele care au avut loc n cursul evoluiei umane.

2. Explicai i descriei cadrul i momentul n care au avut loc migraiile lui Homo sapiens sapiens.

Bibliografie

1. Macarovici, N. (1968), Geografia Cuaternarului, Editura Didactic i

Pedagogic, Bucureti. 2. Petrescu, I. (1990), Perioadele glaciare ale Pmntului, Editura Tehnic,

Bucureti. 3. Crciumaru, M. (1999), Evoluia omului n Cuaternar, Editura Lumina

Lex, Bucureti. 4. Popescu, N. (2002), Cuaternarul perioada marilor glaciaiuni, Terra,

anul XXXI (LI) vol. 1-2/2001, Bucureti. 5. Neil, R. (2002), Schimbrile majore ale mediului, Editura ALL

Educational, Bucureti. 6. ***www.inqua.com 7. ***www.discovery.com