Среди ученых существует мнение, что в четвертичном периоде была не одна, а несколько ледниковых эпох. В этом вопросе среди ученых нет, однако, установившегося общего мнения.

Проф. Мушкетов говорит, что за эпохой первого оледенения последовало время, когда климат сделался значительно мягче, хотя с возможными временными колебаниями в сторону холодного арктического; это — межледниковая эпоха, за которой наступила вторая холодная эпоха, отмеченная новым возрастанием снеговых полей и ледников; это — время второго оледенения.

Далее профессор указывает, что некоторые ученые признают только единую ледниковую эпоху, другие насчитывают четыре, а один — даже шесть различных ледниковых эпох, перемежавшихся межледниковыми; истина, вероятно, между этими крайними мнениями. Большинством немецких геологов, несомненно, доказана по крайней мере одна межледниковая эпоха, следовательно, два наступления ледникового покрова на средние широты. Эта межледниковая эпоха была настолько продолжительной, что южные типы животных и растений распространились к северу и снова захватили их прежние места обитания. Окончательно затем (без сомнения, очень постепенно, после неоднократных эпизодических наступаний и отступании ледникового покрова) лед отступил к северу, а вместе с ним и арктическая флора и фауна, населявшие равнины Европы и востока Северной Америки. Арктическая растительность гор, сохранившаяся рассеянными колониями на сравнительно низких горизонтах, представляет такие остатки северной флоры, покрывавшей Европу от Испании до Норвегии.

Для объяснения ледниковой эпохи высказано много гипотез, из которых главные я приведу ниже. Но предварительно читателю, геологически не подготовленному, надо объяснить, в чем заключается физическая сущность материкового оледенения.

Для образования материкового льда нужно, чтобы выпадающий на землю за зиму снег не успевал за лето весь растаять. Тогда с каждым годом снега будет скапливаться все больше и больше и он постепенно, под влиянием давления вышележащих снежных слоев, будет уплотняться и, цементируясь замерзанием просачивающейся через него воды (получающейся от таяния верхних слоев снега в период таяния), будет постепенно превращаться в лед. Никакого другого способа образования материкового льда не существует.

Мы знаем, что в Европе, в местностях, где в ледниковую эпоху был сплошной ледяной покров, в наши дни зимний снег не только успевает вполне стаять за лето, но делает это даже в самом начале лета, оставляя землю чистой от снега в течение многих месяцев. Почему же в ледниковую эпоху он не успевал стаивать?

Тут предполагались две возможности: или в ледниковую эпоху значительно больше выпадало снега, или снег в то время летом значительно хуже таял, так как было холоднее.

На этом и базируются главным образом все гипотезы, т. е. на желании объяснить, почему тогда была повышенная влажность климата, или почему тогда была пониженная температура, или, наконец, почему было и то и другое вместе.

Особняком от них стоит еще гипотеза, которая предполагает, что земная ось, а следовательно, и земные полюса — царства льда и мороза, перемещаются то так, то этак, тем самым объясняя климат данной местности в данную эпоху. По этой гипотезе, следовательно, в ледниковую эпоху не было ни повышения влажности климата, ни понижения температуры, а просто Северный полюс переместился к Атлантическому океану. Про эту гипотезу мы уже говорили, когда речь шла о миоценовом климате.

Первые же гипотезы, пытающиеся объяснить ледниковую эпоху царившими тогда повышенной влажностью или пониженной температурой, можно разбить на две группы: на гипотезы космические, связывающие эти явления с обстоятельствами, вытекающими из положения Земли среди других небесных тел, и гипотезы физические (земные), объясняющие их обстоятельствами, произошедшими на самой нашей планете.

После того как были выяснены гигантские размеры оледенения Европы, предполагали, что ледниковая эпоха была периодом жесточайших холодов, благодаря которым на всем северном полушарии погибла всякая органическая жизнь. Подобное предположение не оправдалось, так как вскоре доказали, что в Средней Европе целые области оставались незанятыми льдом и были населены многочисленными растениями и животными. Органическая жизнь не исчезала в Европе даже во время наибольшего оледенения, и, следовательно, климат ледниковой эпохи был только немного холоднее климата третичного периода и настоящего времени.

Характерная особенность ледниковой эпохи состояла в огромном развитии ледников, мощность которых превосходила в несколько раз мощность современных глетчеров (горных ледников). Если мы вообразим, что снеговая линия (граница постоянных снегов на горах) опустилась на 1000 м ниже современной, то ледники получат такое развитие, каким они обладали в ледниковую эпоху. Равнины Скандинавии будут в этом случае лежать выше снеговой линии и покроются льдом, который начнет распространяться во все стороны. Точно так же в Альпах при этом условии область вечного снега значительно увеличится и лед дойдет до края гор и распространится по равнине. Можно привести множество примеров, показывающих, что все явления ледниковой эпохи объясняются весьма просто, если допустить опускание снеговой линии сравнительно с современным ее положением.

Как известно, из климатических условий на высоту снеговой линии оказывают влияние количество осадков и средняя годовая температура. Сильное увеличение количества снега, выпадающего в течение года, способно вызвать как опускание снеговой линии, так и понижение температуры. Таким образом, расширение площади, занятой ледниками, может быть обусловлено исключительно увеличением количества осадков. Ввиду этого даже высказывалось предположение, что ледниковая эпоха была просто временем повышенного выпадения осадков. Даже в настоящее время можно указать на страны с довольно умеренным климатом, где сильное развитие глетчеров обусловлено обилием осадков.

Для этих стран характерно, что они имеют богатую растительность вплоть до снеговой линии. Поэтому если в ледниковую эпоху в Европе царил мягкий климат и развитие ледников обусловливалось лишь иным распределением тепла и обилием осадков, то леса должны были доходить вплоть до границы ледяного покрова. На самом же деле древесные растения не доходили до указанной границы, и у края североевропейского ледяного покрова, а также у подножий альпийских глетчеров обитала арктическая флора, состоявшая из низкорослых полярных ив, карликовых берез и других полярных растений. Очевидно, необыкновенное развитие ледников в ледниковую эпоху не обусловливалось исключительно обилием осадков, а было вызвано и уменьшением температуры.

Установив это, мы можем идти далее и попытаться оценить тогдашнюю среднюю годовую температуру различных местностей Европы. В основу наших вычислений положено наблюдение, что средняя годовая температура при поднятии на каждые 200 м уменьшается на 1 °C. Таким образом, опусканию снеговой линии на 1000 м соответствует понижение годовой температуры на 5 °C. Так как в настоящее время средняя годовая температура всей земной поверхности равняется 15 °C, то во время наибольшего оледенения она достигала только 10 °C.

Остается еще решить вопрос, сопровождалось ли это уменьшение температуры увеличением количества осадков. На этот вопрос мы можем ответить утвердительно, так как даже в таких областях, которые не подвергались оледенению, речные террасы того времени достигают таких размеров и мощности и отличаются таким обилием наносов, что время их образования необходимо отнести к эпохе, богатой осадками. Предполагая влажный климат, нет никакой необходимости для объяснения явлений ледниковой эпохи допускать понижение температуры на целых 5 °C. Кроме того, громадные ледяные массы потребовали для своего образования такие огромные количества воды, что уровень моря понизился, по вычислениям одного ученого, почти на 100 м. Таким образом, снеговая линия проходила не на 1000 м ниже, чем теперь, а всего на 900 м. Подобные расчеты все более и более укрепляют мысль, что ледниковая эпоха вовсе не была временем лютых холодов.