Kỷ băng hà là gì? Kỷ băng hà là thời kỳ nhiệt độ toàn cầu lạnh hơn và sự giãn nở băng hà định kỳ có khả năng kéo dài hàng trăm triệu năm. Nhờ những nỗ lực của nhà địa chất học Louis Agassiz và nhà toán học Milutin Milankovitch, các nhà khoa học đã xác định được rằng các biến thể trong quỹ đạo của Trái đất và các kiến tạo mảng dịch chuyển thúc đẩy sự hình thành và suy yếu của các giai đoạn này. Đã có ít nhất 5 kỷ băng hà quan trọng trong lịch sử Trái đất, với khoảng chục kỷ nguyên băng hà mở rộng xảy ra trong 1 triệu năm qua. Con người đã phát triển đáng kể trong thời kỳ băng hà gần đây nhất, nổi lên như một loài động vật thống trị trên cạn, sau đó là loài megafauna chẳng hạn như voi ma mút lông cừu đã tuyệt chủng. Kỷ băng hà là thời kỳ nhiệt độ toàn cầu lạnh hơn, đặc điểm là sự giãn nở của các băng hà định kỳ trên bề mặt Trái đất. Có khả năng kéo dài hàng trăm triệu năm, những khoảng thời gian này xen kẽ với những khoảng thời gian giữa các băng giá đều đặn hơn, trong đó có ít nhất một tảng băng lớn. Trái đất hiện đang ở giữa kỷ băng hà, vì các tảng băng ở Nam Cực và Greenland vẫn còn nguyên vẹn mặc dù nhiệt độ vừa phải. Những giai đoạn hạ nhiệt toàn cầu này bắt đầu khi nhiệt độ giảm xuống khiến tuyết không thể tan hoàn toàn ở một số khu vực. Lớp dưới cùng chuyển thành băng, trở thành sông băng do trọng lượng của tuyết tích tụ khiến nó từ từ di chuyển về phía trước. Mô hình tuần hoàn xuất hiện trong đó tuyết và băng giữ độ ẩm của Trái đất, thúc đẩy sự phát triển của các tảng băng này khi mực nước biển đồng thời giảm xuống. Kỷ băng hà gây ra những thay đổi to lớn cho bề mặt Trái đất. Các sông băng định hình lại cảnh quan bằng cách nhặt đá và đất và xói mòn các ngọn đồi trong quá trình đẩy không thể ngăn cản của chúng, trọng lượng tuyệt đối của chúng làm suy giảm lớp vỏ Trái đất. Khi nhiệt độ giảm xuống ở các khu vực tiếp giáp với những vách đá này, đời sống thực vật ở vùng thời tiết lạnh giá sẽ bị đẩy về các vĩ độ phía nam. Trong khi đó, mực nước biển giảm mạnh cho phép các con sông tạo ra các thung lũng sâu hơn và tạo ra các hồ nội địa khổng lồ, với những cây cầu đất ngập nước trước đây xuất hiện giữa các lục địa. Khi rút đi trong thời kỳ ấm hơn, các sông băng để lại những rặng trầm tích rải rác và lấp đầy các lưu vực bằng nước tan chảy để tạo ra các hồ mới. Các nhà khoa học đã ghi nhận năm kỷ băng hà quan trọng trong suốt lịch sử Trái đất: Kỷ Huronian (2, 4-2, 1 tỷ năm trước), Cryogenian (850-635 triệu năm trước), Andean-Saharan (460-430 mya), Karoo (360-260 mya) và Đệ tứ (2, 6 mya-hiện tại). Khoảng một chục băng hà lớn đã xảy ra trong hơn 1 triệu năm qua, lớn nhất trong số đó đạt đỉnh cách đây 650.000 năm và kéo dài trong 50.000 năm. Thời kỳ băng hà gần đây nhất, thường được gọi đơn giản là "Kỷ băng hà", đạt đến điều kiện cực đại cách đây khoảng 18.000 năm trước khi nhường chỗ cho kỷ Holocen liên băng 11.700 năm trước. Ở đỉnh cao của đợt băng hà gần đây, lớp băng dày tới hơn 12.000 feet như các tấm trải rộng khắp Canada, Scandinavia, Nga và Nam Mỹ. Mực nước biển tương ứng giảm hơn 400 feet, trong khi nhiệt độ toàn cầu giảm trung bình khoảng 10 độ F và lên tới 40 độ ở một số khu vực. Ở Bắc Mỹ, khu vực của các bang ven biển vùng Vịnh được rải rác bởi những khu rừng thông và đồng cỏ mà ngày nay gắn liền với các bang phía bắc và Canada. Nguồn gốc của lý thuyết kỷ băng hà bắt đầu từ hàng trăm năm trước, khi người châu Âu ghi nhận rằng các sông băng trên dãy Alps đã bị thu hẹp lại, nhưng sự phổ biến của nó được cho là do nhà địa chất Thụy Sĩ Louis Agassiz vào thế kỷ 19. Trái ngược với niềm tin rằng một trận lũ lụt trên diện rộng đã giết chết loài voi khổng lồ như voi ma mút, Agassiz chỉ ra những dải đá và đống trầm tích như bằng chứng về hoạt động của sông băng từ một mùa đông toàn cầu hủy diệt. Các nhà địa chất sớm tìm thấy bằng chứng về sự sống của thực vật giữa trầm tích băng, và vào cuối thế kỷ này, lý thuyết về nhiều mùa đông toàn cầu đã được thiết lập. Một nhân vật quan trọng thứ hai trong việc phát triển các nghiên cứu này là nhà toán học người Serbia Milutin Milankovitch. Tìm cách lập biểu đồ nhiệt độ Trái đất từ 600.000 năm qua, Milankovitch đã tính toán cẩn thận cách các biến thể quỹ đạo như độ lệch tâm, tuế sai và độ nghiêng trục ảnh hưởng đến mức bức xạ mặt trời, xuất bản công trình của ông trong cuốn sách Canon of Insolation and the Ice Age Problem năm 1941. Phát hiện của Milankovitch đã được chứng thực khi những cải tiến công nghệ trong những năm 1960 cho phép phân tích lõi băng biển sâu và vỏ sinh vật phù du, giúp xác định chính xác thời kỳ băng hà. Cùng với mức bức xạ mặt trời, người ta tin rằng sự nóng lên và nguội đi của trái đất có liên quan đến hoạt động kiến tạo mảng. Sự dịch chuyển của các mảng Trái đất tạo ra những thay đổi quy mô lớn đối với các khối lục địa, tác động đến các dòng chảy của đại dương và khí quyển, đồng thời kích hoạt hoạt động núi lửa giải phóng carbon dioxide vào không khí. Một kết quả quan trọng của kỷ băng hà gần đây là sự phát triển của người Homo sapiens. Con người đã thích nghi với khí hậu khắc nghiệt bằng cách phát triển các công cụ như kim xương để may quần áo ấm, và sử dụng những cây cầu trên đất liền để truyền bá đến các vùng mới. Vào đầu kỷ nguyên Holocen ấm hơn, con người đã có thể tận dụng các điều kiện thuận lợi bằng cách phát triển các kỹ thuật nông nghiệp và thuần hóa. Trong khi đó, voi răng mấu, mèo răng kiếm, con lười mặt đất khổng lồ và các loài động vật lớn khác ngự trị trong thời kỳ băng hà đã tuyệt chủng vào cuối thời kỳ đó. Lý do biến mất của những người khổng lồ này, từ nạn săn bắt của con người đến dịch bệnh, đều là một trong những bí ẩn về kỷ băng hà vẫn chưa được giải thích đầy đủ. Các nhà khoa học tiếp tục nghiên cứu bằng chứng về những giai đoạn quan trọng này, vừa để hiểu sâu hơn về lịch sử Trái đất vừa giúp xác định các sự kiện khí hậu trong tương lai.
