Kvartær

Den solindstråling, som Jorden modtager, er underlagt små ændringer som følge af periodiske svingninger i banen om Solen. Sammen med en generel temperaturnedgang gennem de sidste 35 mio. år bevirker det, at Jorden i sidste halvdel af Kvartær med ca. 100.000 års mellemrum har været ramt af istider (se også Danmark (geologi)).

Under istiderne dækkede indlandsis store dele af kontinenterne, og i Danmark kan gennemsnitstemperaturen have været 10-20 °C lavere end i dag. Klimabælterne blev forskudt mod ækvator, og troperne oplevede temperaturfald på 4-7 °C. Generelt synes de senere kuldeperioder at have været de kraftigste, og Danmark var antagelig helt eller delvis isdækket under de seneste fem. I indlandsisen bindes store vandmængder, og under Weichsel-istidens maksimum for ca. 21.000-17.000 år siden lå havniveauet 120 m under det nuværende. I samme periode var hele den nordlige del af Atlanterhavet til ud for Spanien isdækket om vinteren. Under istiderne bestod den isfri del af Europa af tundra- og steppelandskaber. Under meget kortvarige, milde interstadiale perioder indvandrede subarktiske dyr og planter, og under de længerevarende mellemistider tempereret skov- og buskvegetation. Disse mellemistider varede 10.000-30.000 år, og temperaturforholdene var omtrent som under denne nuværende mellemistid.

Kvartærtidens plantevækst udgør en naturlig fortsættelse af den vegetation, der var etableret i den forudgående neogene periode, hvor et generelt koldere og tørrere klima især begunstigede græs og anden steppevegetation. De store klimasvingninger i Kvartær har dog haft stor indvirkning på udbredelsen af plantesamfund, idet plantebælterne uden for troperne stort set har været under konstant vandring, og selv i troperne har regnskov gentagne gange været reduceret til små isolerede områder.

I modsætning til forholdene i planteverdenen sker der i Kvartær store forandringer med sammensætningen af landjordens dyreverden, og den nulevende fauna er kun en svag afglans af det rige dyreliv, der fandtes før sidste istid. Endnu for ca. 20.000 år siden eksisterede der 12 elefantarter, og i Nordamerika levede bl.a. kæmpedovendyr, -kamel og sabelkat. Fra Australien kendes 3 m høje kænguruer (nogle sågar kødædende) og vombatter på størrelse med næsehorn. En stor del af denne megafauna, dvs. dyr over 40 kg, uddøde inden for en kort periode i slutningen af sidste istid. I Nordamerika forsvandt 33 ud af 45 slægter, i Sydamerika 46 ud af 58, og i Australien 15 ud af 16. I Europa, Asien og Afrika var tabene mindre; således forsvandt kun 2 ud af 44 slægter. Nogle forskere mener, at denne uddøen skyldes de hurtige klimaskift; andre forskere påpeger, at der ikke er konstateret uddøen i forbindelse med tidligere istider og anfører i stedet, at begivenhederne præcist falder sammen med menneskets indvandring til Amerika og Australien. Når der uddøde færre arter i Europa, Asien og Afrika, skyldes det, at dyrene her over lang tid havde tilpasset sig samlivet med mennesket.

Netop menneskets udvikling er den helt afgørende evolutionære og økologiske nyskabelse i Kvartær. De ældste fund, der regnes til slægten Homo, er fra Østafrika og er ca. 2,0-1,6 mio. år gamle. Arten H. erectus opstod for 1,7 mio. år siden og er det første menneske, som med sikkerhed er påvist uden for Afrika. De europæiske og sene afrikanske former synes at repræsentere en separat udviklingslinje, arkaisk H. sapiens, der i Afrika for ca. 200.000 år siden gav ophav til det moderne menneske, Homo sapiens sapiens, mens den i Europa og Vestasien for måske 115.000 år siden udviklede sig til neandertaleren H. s. neanderthalensis. Neandertaleren uddøde for 30.000-40.000 år siden, samtidig med at det moderne menneske hastigt bredte sig over hele Jorden. Det kom således til Australien for ca. 50.000 år siden og Amerika for ca. 15.000 år siden.

Kvartær har været en geologisk urolig periode med mange jordskælv og stor vulkansk aktivitet. Forskydninger af jordskorpen med lodrette bevægelser på flere hundrede meter kendes fra mange steder i den alpine foldekæde, bl.a. fra Middelhavsområdet, Himalaya og den vestlige del af Nord- og Sydamerika. Hævningen af Norge samt af Coloradoplateauet og dannelsen af Grand Canyon synes delvis at være sket i Kvartær. De pladetektoniske bevægelser er i nutiden betydelige, fx bevæger Afrika og Europa-Asien sig mod hinanden med ca. 3 cm om året.