第4章 科学(1)
凛冬已至——冰河时代
文/张雨晨
导言：
当你看到这篇文字的时候，最漫长的冬至寒夜已经降临。紧随其后的“三九”，让北半球进入了一年中最寒冷的隆冬时节。但在地球的历史上，远比现在严酷的凛冬，曾经持续整整几年、几万年甚至上亿年。其中最近的一次，才刚刚结束。
下面，让我们翻起领子、裹紧衣服，一起回到那并不遥远的冰河时代，感受大自然的狂暴力量。
一、乱纪元
当群星归位，死亡的白霜将席卷大地。
从《三体》到《冰与火之歌》，甚至再到《猎魔人》，在幻想文学的宝库中，和天象有关的剧烈气候变化，从来都是常客。它们凭借足以强行“掀桌”的无理蛮力，让故事舞台中的所有矛盾冲突都变成了无关紧要的小打小闹。
而作为这些虚构天灾的现实原型，地球的历史上也确实多次发生过全球气温骤降的事件，每一次都导致了生态系统的大洗牌。对于这些极寒浩劫的成因，艺术家与科学家们竟意外地取得了惊人的一致：正是看似远离尘世的星空，决定了地上芸芸众生的命运。不要忘了，我们脚下看似坚实广阔的大地，实际上只是孤悬星海的“地球”。
深埋于地下岩层中的地质学证据表明，我们所在的星球，目前为止至少经历过五次温度整体降低的事件，也就是“大冰期”。它们的持续时间，少则百万、千万年，多则上亿年！在大冰期内部，还会有反复拉锯交替的“亚冰期”和“间冰期”，甚至在“间冰期”内部，还会时不时来几个“小冰期”折腾一下。而决定冰期复杂活动周期的重要力量，就来自我们头顶的浩渺宇宙。
我们所在的这颗星球，运行状态并非一成不变。在其他天体的引力干预之下，地球的绕日轨道参数有着周期性的小小“摄动”，从而让地球和太阳的相对运动状态出现微妙的变化；这可能是地球自转倾角的一点点儿倾斜，也可能是绕日椭圆轨道的轻微变形，或者二者兼而有之。如此微小的变动，远不足以让地球飞出足以支撑碳基生命的宜居带，更不会一头撞向自己环绕的那枚超大号氢弹。但就是这样一点点儿的对地球本身无关痛痒的小动作，却足以为地表脆弱的生态系统带来一场极寒的浩劫！
其中最严重的一次，就是发生在七亿年前元古宙的“雪球事件”。从目前的地质学资料看，当时的地球表面，甚至连赤道地区都遍布着冰川，整个星球完全被银白的寒冰包裹。而冰层对阳光的高效反射，更进一步地降低了太阳投射的热量，从而形成了不断降温的恶性循环。我们的远祖，只能在坚冰下的黑暗深海中苟延残喘，甚至可能无法使用阳光作为能源，而必须依赖海底的矿物热泉。也正因为对雪球事件的研究，让我们开始期待，与当时地球情况颇为近似的木卫二“欧罗巴”，是否会在“冰下海”的深处，潜伏着独立演化的外星生命？
随着全球规模的火山喷发，大量的温室气体重新把地表温度拉高到冰点以上，这次持续上亿年的漫长“凛冬”，才宣告结束。地球重新进入了一段相对温暖湿润的时代。而被寒冰封印许久的生命，则在之后的埃迪卡拉纪与寒武纪，奏响了生命演化的辉煌乐章！多细胞大型生物的空前爆发，让整个生态系统、甚至之后五亿年的生命演化史，都走上了一条前所未有的疯狂快车道。
在我们相对更加熟悉的这最近五亿年中，还出现了至少三次较大规模的冰期。寒武纪之后“不久”的奥陶纪，就出现了一次。之后的大冰期，则发生在石炭纪与二叠纪之交，很可能成了两栖动物衰退、羊膜动物崛起的关键助力。作为哺乳动物的我们，可能还需要好好谢谢这次让合弓纲祖先借机“洗牌上位”的严寒呢……
随后的整个二叠纪、三叠纪、侏罗纪和白垩纪，地球气候整体上一直处于温暖湿润的状态。温热潮湿的气候，极大地促进了地表植被的扩张，进而带动了动物的演化辐射。我们熟悉的恐龙王朝，就是在这样风调雨顺的温室环境中从兴盛走向灭亡的。
而最后一次大冰期，就是从新生代中期开始的“第四纪冰期”，一直持续至今——没错，虽然我们人类现在整天削尖脑袋防止全球气候“变暖”，但我们确确实实正处在一次“亿年不遇”的大冰期之中。当然，我们目前所栖居的具体时间，是一段从一万年前开始的间冰期，所以即便在高纬度地区，也不一定会常年持续“千里冰封，万里雪飘”的苦寒状态。
虽然冰川如今正在离我们远去，但是它们磅礴的力量，却在辽阔的大地上刻下了无数别具一格的痕迹。让生活在温暖环境中的我们，依然能够亲眼见证那个离我们并不久远的洪荒时代。
二、洪流
冰川并非一成不变。
这些银白的巨龙，虽然由固态的坚冰凝结而成，却如天空中的流云一般，一直在缓慢但不可阻挡地向前推进着自己的脚步。如果在冰川上敲进一枚钉子，那么一年以后，这枚钉子很可能会出现在距离初始位置几米甚至几公里的地方。正是这种与河川类似的流动能力，才让这些躺在地上的超大号冰溜子能得名冰“川”。
在重力和内部挤压力量的双重作用下，冰川如同一台超大号的盾构挖掘机，缓慢但坚定地向前移动着，在群山间硬生生挤出一条自己的“河道”——冰川谷。这些由寒冰雕刻而成的地貌和一般的山谷不同，截面呈现圆滑的“U”型，其间原本存在的石块和砂土，都被冰川用远超液态流水的强大力量裹挟卷走；甚至一些挡道的小山丘，都会被冰山这把超大号锉刀残忍且耐心地一点一点削成碎石，最后只能在冰川谷里留下一块块被称为“羊背石”的扁圆形残迹。
而沿着冰川谷一路向上，在冰川旅程的起点，经常能发现一种斜倚山坡、三面都是倾斜峭壁的地貌，仿佛是一座建给泰坦巨人的古希腊剧场，这就是冰川最典型的印迹——冰斗。这些壮丽的巨大遗迹，往往表明了冰川形成之时的山区积雪高度，对测定冰期规模有着非常重要的参考价值。
当气候转暖，冰川自然会开始逐步融化。不过对于冰期中那些动辄几百上千米厚的超级大冰坨来说，想要化干净也不是一天两天的事情。受热消融的过程中，冰川巨大的体积会导致内外受热不匀、出现崩裂，形成遍布表面的冰川裂隙。融化的雪水带着冰川内的碎石，沿着裂隙奔涌向下，直抵冰川与大地相接的最深处。在这里，伴随着巨大的压力，混有碎石的水流急速回旋，在坚硬的地表岩层上硬生生钻出一个个近乎圆柱体的坑洞。因为这些直上直下的平底坑洞有些类似舂米的石臼，因此得名为“冰臼”，可谓冰川狂暴力量最后的宣泄了。
当冰川完全消融后，原本被冰川吞噬的碎石也会结束漫长的旅行，沉积在离出发地几百公里、甚至上千公里的地表，形成冰碛，仿佛冰霜巨龙最后的遗骨。其中，有些大型的冰川漂砾，直径足有几米甚至几十米。一些与周围画风格格不入的“飞来石”，就是这样被冰川搬运到千里之外的。
而在冰河时代，伴随着冰川的洪流，另一股洪流同样在地表涌动，这就是冰期的生物大迁徙。