Os climatologistas não estão de acordo sobre as datas de início e fim deste período. Alguns defendem que se teria iniciado no século XVI e terminado na primeira metade do século XIX, enquanto outros sugerem um período do século XIII, na Idade Média ao século XVII, na Renascença.
A Pequena Idade do Gelo ocasionalmente datada de 1315 a 1322 foi a primeira de uma série de crises em larga escala que atingiram a Europa no início do século XIV, causando milhões de mortes por um grande número de anos, marcando assim o fim de um período anterior de prosperidade durante o século XIII. Iniciando com um tempo ruim na primavera de 1315, quebras universais de colheitas passaram por 1316 até ao verão de 1317. A Europa não se recuperou totalmente até 1322. Foi um período marcado por níveis extremos de crimes, doenças, mortes em massa e infanticídio. Houve consequências para a Igreja Católica, para os Estados do século XIII, sociedade europeia e as futuras calamidades do século XIV.
A Peste negra é a designação por que ficou conhecida, durante a Baixa Idade Média, pandemia de peste bubónica que assolou a Europa durante o século XIV e dizimou entre 25 e 75 milhões de pessoas, embora alguns pesquisadores acreditam que o número mais próximo da realidade é de 75 milhões, ou seja, um terço da população da época.
Teria sido nos anos 1650, 1770 e 1850 que ocorreram os mínimos de temperatura, cada um separado por intervalos ligeiramente mais quentes. O período mais frio da Pequena Era Glacial parece estar relacionado com uma profunda queda nas tempestades solares conhecida como "Mínimo de Maunder".
Foi no século XVII, devido à Pequena Idade do Gelo, que os Vikings abandonaram a Groenlândia, cuja vegetação passou de verdejante a tundra. A Finlândia perdeu então um terço da sua população e a Islândia metade. Na Inglaterra, o Tamisa gelou pela primeira vez em 1607, pela última em 1814.
No Inverno de 1780, a zona fluvial de Nova Iorque gelou e podia-se ir a pé da ilha de Manhattan à de Staten Island, tendo sido bloqueadas as ligações comerciais por via marítima. Os canais holandeses costumavam ficar completamente congelados. As geleiras nos Alpes cobriam aldeias inteiras, matando milhares de pessoas de frio, formando-se uma grande quantidade de gelo no mar, a tal ponto que não existia mar aberto em torno da Islândia em 1695.
Alguns investigadores acreditam que o aquecimento actual do planeta corresponde a um período de recuperação natural após a Pequena Idade do Gelo (alternâncias climáticas) e que a actividade humana não é um factor decisivo para a actual tendência de aumento da temperatura global. No entanto, esta tese é combatida pela maioria da comunidade científica e pelos ambientalistas em razão da grande proporção da elevação da temperatura nas recentes décadas após a Revolução Industrial.
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