Marine isotopstadier
Bygge en paleoklimatisk verdenshistorie
Science Photo Library / STEVE GSCHMEISSNER / Getty Images
Marine Isotope Stages (forkortet MIS), noen ganger referert til som Oxygen Isotope Stages (OIS), er de oppdagede delene av en kronologisk liste over vekslende kalde og varme perioder på planeten vår, som går tilbake til minst 2,6 millioner år. Utviklet av påfølgende og samarbeidende arbeid av banebrytende paleoklimatologer Harold Urey, Cesare Emiliani, John Imbrie, Nicholas Shackleton og en rekke andre, bruker MIS balansen av oksygenisotoper i stablede fossile plankton (foraminifera) avsetninger på bunnen av havene for å bygge en miljøhistorie til planeten vår. De skiftende oksygenisotopforholdene inneholder informasjon om tilstedeværelsen av isdekker, og dermed planetariske klimaendringer, på jordens overflate.
Hvordan måling av marine isotopstadier fungerer
Forskere tarsedimentkjernerfra bunnen av havet over hele verden og mål deretter forholdet mellom oksygen 16 og oksygen 18 i kalsittskallene til foraminiferene. Oksygen 16 fordampes fortrinnsvis fra havene, hvorav noen faller som snø på kontinenter. Tider når snø og isoppbygging oppstår ser derfor en tilsvarende anrikning av havene i Oksygen 18. Dermed endres O18/O16-forholdet over tid, mest som en funksjon av volumet av isis på planeten.
Støttebevis for bruk av oksygenisotopforhold som proxies for klimaendringer gjenspeiles i samsvarende oversikt over hva forskere tror årsaken til den endrede mengden isbreer på planeten vår. De viktigste årsakene til at isisen varierer på planeten vår ble beskrevet av den serbiske geofysikeren og astronomen Milutin Milankovic (eller Milankovitch) som kombinasjonen av eksentrisiteten til jordens bane rundt solen, hellingen av jordaksen og vinglingen til planeten som bringer den nordlige breddegrader nærmere eller lenger fra solens bane, som alle endrer fordelingen av innkommende solstråling til planeten.
Sortering av konkurrerende faktorer
Problemet er imidlertid at selv om forskere har vært i stand til å identifisere en omfattende oversikt over globale isvolumendringer over tid, er den nøyaktige mengden havnivåstigning, eller temperaturnedgang, eller til og med isvolum, ikke generelt tilgjengelig gjennom målinger av isotop balanse, fordi disse ulike faktorene henger sammen. Imidlertid kan havnivåendringer noen ganger identifiseres direkte i den geologiske registreringen: for eksempel daterbare grottebelegg som utvikler seg ved havnivået (se Dorale og kolleger). Denne typen tilleggsbevis hjelper til slutt med å sortere ut de konkurrerende faktorene for å etablere et mer strengt estimat av tidligere temperatur, havnivå eller mengden is på planeten.
Klimaendringer på jorden
Følgende tabell viser en paleo-kronologi over livet på jorden, inkludert hvordan de viktigste kulturelle trinnene passer inn, de siste 1 million årene. Forskere har tatt MIS/OIS-oppføringen langt utover det.
Tabell over marine isotopstadier
| MIS Internship | Startdato | Kjøligere eller varmere | Kulturelle begivenheter |
| MIN 1 | 11 600 | varmere | holocen |
| MIN 2 | 24 000 | kjøligere | siste istidsmaksimum , Amerika befolket |
| MIN 3 | 60 000 | varmere | øvre paleolitikum begynner ; Australia befolket , øvre paleolittiske hulevegger malt, neandertalere forsvinner |
| MIN 4 | 74 000 | kjøligere | Super-utbruddet fra Toba-fjellet |
| MIN 5 | 130 000 | varmere | tidlig moderne mennesker (EMH) forlater Afrika for å kolonisere verden |
| MIS 5a | 85 000 | varmere | Howiesons Poort/Still Baykomplekser i det sørlige Afrika |
| MIN 5b | 93 000 | kjøligere | |
| MIN 5c | 106 000 | varmere | EMH ved Skuhl og Qazfeh i Israel |
| min 5d | 115 000 | kjøligere | |
| MIN 5e | 130 000 | varmere | |
| MIN 6 | 190 000 | kjøligere | Mellom paleolittisk begynner, EMH utvikler seg, ved Bouri og Omo Kibish i Etiopia |
| MIN 7 | 244 000 | varmere | |
| MIN 8 | 301 000 | kjøligere | |
| MIN 9 | 334 000 | varmere | |
| MIN 10 | 364 000 | kjøligere | Stående mann og Diring Yuriahk i Sibir |
| MIN 11 | 427 000 | varmere | Neandertalere utvikle seg i Europa. Dette stadiet antas å være det mest lik MIS 1 |
| MIN 12 | 474 000 | kjøligere | |
| MIN 13 | 528 000 | varmere | |
| MIN 14 | 568 000 | kjøligere | |
| MIN 15 | 621 000 | kjøligere | |
| MIN 16 | 659 000 | kjøligere | |
| MIN 17 | 712 000 | varmere | H. reiste på Zhoukoudian i Kina |
| MIN 18 | 760 000 | kjøligere | |
| MIN 19 | 787 000 | varmere | |
| MINE 20 | 810 000 | kjøligere | H. reiste hos Gesher Benot Ya'aqov i Israel |
| MIN 21 | 865 000 | varmere | |
| MIN 22 | 1 030 000 | kjøligere |
Kilder
Jeffrey Dorale fra University of Iowa.
Alexanderson H, Johnsen T, og Murray AS. 2010. Omdatering av Pilgrimstad Interstadial med OSL: et varmere klima og et mindre isdekke under den svenske mellomweichselian (MIS 3)? Boreas 39(2):367-376.
Bintanja, R. 'Nordamerikansk isdekkedynamikk og begynnelsen av 100 000-årige issykluser.' Natur bind 454, R. S. W. van de Wal, Nature, 14. august 2008.
Bintanja, Richard. 'Modellerte atmosfæriske temperaturer og globale havnivåer de siste million årene.' 437, Roderik S.W. van de Wal, Johannes Oerlemans, Nature, 1. september 2005.
Dorale JA, Onac BP, Fornós JJ, Ginés J, Ginés A, Tuccimei P og Peate DW. 2010. Høystand på havnivå for 81 000 år siden på Mallorca. Science 327(5967):860-863.
Hodgson DA, Verleyen E, Squier AH, Sabbe K, Keely BJ, Saunders KM og Vyverman W. 2006. Interglasiale miljøer i kystnære øst-Antarktis: sammenligning av MIS 1 (holocen) og MIS 5e (Siste interglasiale) innsjø-sedimentposter. Kvartærvitenskapelige anmeldelser 25(1–2):179-197.
Huang SP, Pollack HN og Shen PY. 2008. En sen kvartær klimarekonstruksjon basert på borehullsvarmefluksdata, borehullstemperaturdata og instrumentell rekord. Geophys Res Lett 35(13): L13703.
Kaiser J og Lamy F. 2010. Koblinger mellom fluktuasjoner i patagonisk isdekke og variabilitet i antarktisk støv i løpet av den siste istiden (MIS 4-2). Kvartærvitenskapelige anmeldelser 29(11–12):1464–1471.
[PMC gratis artikkel] [PubMed] Martinson DG, Pisias NG, Hays JD, Imbrie J, Moore Jr TC og Shackleton NJ. 1987. Aldersdatering og istidenes orbitalteori: Utvikling av en høyoppløselig 0 til 300 000 års kronostratigrafi. Kvartærforskning 27(1):1-29.
Suggate RP og Almond PC. 2005. The Last Glacial Maximum (LGM) i den vestlige Sørøya, New Zealand: implikasjoner for den globale LGM og MIS 2. Kvartærvitenskapelige anmeldelser 24(16–17):1923-1940.