Etape de izotop marin - Marine isotope stages

Istorie de 5 milioane de ani, reprezentând Lisiecki și Raymo (2005) LR04 Benthic Stack
Secțiuni de miezuri sedimentare dinspre Groenlanda

Etapele izotopului marin ( MIS ), etapele oxigen-izotop marin sau etapele izotopului oxigenului ( OIS ), alternează perioade calde și reci în paleoclima Pământului , deduse din datele izotopului oxigenului care reflectă modificările de temperatură derivate din datele provenite din probele de miez adânc . Lucrând înapoi din prezent, care este MIS 1 în scară, etapele cu numere pare au niveluri ridicate de oxigen-18 și reprezintă perioade glaciale reci, în timp ce etapele cu număr impar sunt minime în cifrele de oxigen-18, reprezentând intervale calde interglaciare . Datele sunt derivate din polen și foraminifere ( plancton ) rămase în miezurile de sedimente marine forate , sapropeli și alte date care reflectă clima istorică; acestea se numesc proxies .

Scala de timp MIS a fost dezvoltată din lucrarea de pionierat a lui Cesare Emiliani în anii 1950 și este acum utilizată pe scară largă în arheologie și alte domenii pentru a exprima datarea în perioada cuaternară (ultimii 2,6 milioane de ani), precum și pentru a furniza cele mai complete și cele mai bune date pentru acea perioadă pentru paleoclimatologie sau studiul climatului timpuriu al Pământului, reprezentând „standardul la care corelăm alte înregistrări climatice cuaternare”. La rândul său, munca lui Emiliani a depins de predicția lui Harold Urey într-o lucrare din 1947 că raportul dintre izotopii oxigen-18 și oxigen-16 din calcit , principala componentă chimică a cochiliilor și a altor părți dure ale unei game largi de organisme marine, ar trebui să varieze în funcție de temperatura predominantă a apei în care s-a format calcitul.

Au fost identificate peste 100 de etape, care se întorc în prezent cu aproximativ 6 milioane de ani, iar scara poate ajunge în viitor până la 15 mii. Unele etape, în special MIS 5, sunt împărțite în subetape, cum ar fi „MIS 5a”, 5a, c și e fiind calde și b și d reci. Se poate utiliza și un sistem numeric pentru referirea la „orizonturi” (evenimente mai degrabă decât la perioade), cu de exemplu MIS 5.5 reprezentând punctul de vârf al MIS 5e și 5.51, 5.52 etc. reprezentând vârfurile și jgheaburile înregistrării la o fotografie nivel mai detaliat. Pentru perioade mai recente, rezoluția din ce în ce mai precisă a calendarului continuă să fie dezvoltată.

Dezvoltarea unui interval de timp

Vezi și: Cronologia glaciației
Un magazin de probe de bază

În 1957, Emiliani s-a mutat la Universitatea din Miami pentru a avea acces la nave și echipamente de foraj central și a început să foreze în Caraibe și să colecteze date de bază. Un alt avans important a venit în 1967, când Nicholas Shackleton a sugerat că fluctuațiile în timp ale raporturilor izotopice marine care deveniseră evidente până atunci au fost cauzate nu atât de schimbările de temperatură a apei, așa cum credea Emiliani, ci în principal de schimbările de volum de plăci de gheață, care, atunci când s-au extins, au preluat izotopul mai ușor de oxigen-16, în locul celui mai greu de oxigen-18. S-a constatat că ciclurile din raportul izotopilor corespund dovezilor terestre de glaciare și interglaciare. Un grafic al întregii serii de etape a relevat apoi avansuri și retrageri nebănuite de gheață și a completat, de asemenea, detaliile stadialelor și interstadialelor .

Eșantioane mai recente de miez de gheață de gheață glaciară de astăzi au confirmat ciclurile prin studii de depunere a polenului antic . În prezent, o serie de metode fac posibile detalii suplimentare. Potrivirea etapelor cu perioadele numite are loc pe măsură ce se descoperă noi date și se explorează geologic noi regiuni. Înregistrările izotopice marine par mai complete și detaliate decât orice echivalent terestru și au permis identificarea unei linii cronologice de glaciație pentru Plio-Pleistocen . În prezent, se crede că modificările dimensiunilor principalelor straturi de gheață, cum ar fi istoricul strat de gheață Laurentide din America de Nord, sunt principalul factor care guvernează variațiile raportului izotopului oxigenului.

Datele MIS se potrivesc și cu datele astronomice ale ciclurilor de forțare orbitală ale lui Milankovitch sau cu efectele variațiilor de insolație cauzate de ușoare modificări ciclice ale înclinării axei de rotație a pământului - „teoria orbitală”. Într-adevăr, faptul că datele MIS se potriveau cu teoria lui Milankovich, pe care a format-o în timpul primului război mondial, a fost atât de bine un factor cheie în teoria obținerii acceptării generale, în ciuda unor probleme rămase în anumite puncte, în special așa-numita problemă de 100.000 de ani . Pentru perioade relativ recente, datele din datarea cu radiocarbon și dendrocronologie susțin, de asemenea, datele MIS. Sedimentele dobândesc, de asemenea, o magnetizare depozitară remanentă, care le permite să fie corelate cu inversările geomagnetice ale Pământului . Pentru eșantioanele de miez mai vechi, depunerile anuale individuale nu pot fi de obicei distinse, iar datarea este preluată din informațiile geomagnetice din miezuri. Alte informații, în special cu privire la raporturile de gaze precum dioxidul de carbon din atmosferă, sunt furnizate prin analiza miezurilor de gheață .

Proiectul SPECMAP , finanțat de Fundația Națională pentru Științe din SUA, a produs o cronologie standard pentruînregistrările izotopilor de oxigen , deși există și altele. Această cronologie de înaltă rezoluție a fost derivată din mai multe înregistrări izotopice, curba compusă a fost apoi netezită, filtrată și reglată la ciclurile cunoscute ale variabilelor astronomice. Utilizarea unui număr de profile izotopice a fost concepută pentru a elimina erorile de „zgomot”, care ar fi putut fi cuprinse într-o singură înregistrare izotopică. Un alt mare proiect de cercetare finanțat de guvernul SUA în anii 1970 și 1980 a fost Climate: Long range Investigation, Mapping, and Prediction (CLIMAP), care, într-o mare măsură, a reușit în scopul său de a produce o hartă a climatului global la ultimul glaciar. Maxim , acum vreo 18.000 de ani, cu o parte din cercetările îndreptate și asupra climei în urmă cu aproximativ 120.000 de ani, în timpul ultimului interglaciar. Progresele teoretice și datele mult îmbunătățite disponibile până în anii 1970 au permis realizarea unei „sinteze mărețe”, cunoscută mai ales din lucrarea din 1976 Variations in the orbit of the earth: pacemaker of the glacials (în Science ), de JD Hays, Shackleton și John Imbrie , care este încă foarte larg acceptată astăzi, și acoperă intervalul de timp al MIS și efectul cauzal al teoriei orbitale.

În 2010, Subcomisia pentru stratigrafie cuaternară a Comisiei internaționale pentru stratigrafie a renunțat la alte liste de date MIS și a început să utilizeze Lisiecki & Raymo (2005) LR04 Benthic Stack, actualizat. Aceasta a fost compilată de Lorraine Lisiecki și Maureen Raymo .

Etape

Informații suplimentare: Cronologia glaciației § Corelații incerte
Secțiuni de bază marine din Atlanticul de Sud, vechi de aproximativ un milion de ani

Următoarele sunt datele de începere (în afară de MIS 5 subetape) ale celei mai recente MIS (Lisiecki & Raymo 2005, LR04 Benthic Stack ). Cifrele, în urmă cu mii de ani, provin de pe site-ul web Lisiecki. Numerele pentru subetape din MIS 5 denotă vârfuri de subetaje mai degrabă decât limite.

MIS Data de începere

Lista continuă până la MIS 104, începând cu 2.614 milioane de ani în urmă.

Versiuni mai vechi

Următoarele sunt datele de începere a celui mai recent MIS, în kya (acum mii de ani). Primele cifre sunt derivate de Aitken & Stokes din Bassinot și colab. (1994), cu cifrele dintre paranteze estimări alternative de la Martinson și colab. pentru etapa 4 și pentru celelalte cifrele SPECMAP din Imbrie și colab. (1984). Pentru etapele 1-16, cifrele SPECMAP se află la 5 kya din cifrele prezentate aici. Toate cifrele până la MIS 21 sunt preluate din Aitken & Stokes, tabelul 1.4, cu excepția subetapelor din MIS 5, care sunt din tabelul 1.1 al lui Wright.

  • MIS 1 - 11 kya, sfârșitul Dryasului mai tânăr marchează începutul Holocenului , continuând până în prezent
  • MIS 2 - 24 lângă Ultimul Glacial Maxim
  • MIS 3 - 60
  • MIS 4 - 71 (74)
  • MIS 5 - 130, include Eemianul ; de obicei subdivizat în a la 5e:
    • MIS 5a - 84,74
    • MIS 5b - 92,84
    • MIS 5c - 105,92
    • MIS 5d - 115.105
    • MIS 5e - 130.115
  • MIS 6 - 190
  • MIS 7 - 244
  • MIS 8 - 301
  • MIS 9 - 334
  • MIS 10 - 364
  • MIS 11 427, cel mai similar cu MIS 1.
  • MIS 12 - 474
  • MIS 13 - 528
  • MIS 14 - 568
  • MIS 15 - 621
  • MIS 16 - 659
  • MIS 17 - 712 (689)
  • MIS 18 - 760 (726)
  • MIS 19 - 787 (736)
  • MIS 20 - 810 (763)
  • MIS 21 - 865 (790)

Câteva etape mai vechi, în mya (acum milioane de ani):

  • MIS 22 - 1,03 mya, marcând sfârșitul perioadei baveliene în Europa
  • MIS 62 - 1,75, sfârșitul Tiglianului
  • MIS 103 - 2.588, sfârșitul Pliocenului și începutul Pleistocenului , pe scara de timp INQUA (definițiile mai vechi plasează această modificare la 1.806 mya - data MIS nu este afectată)

Vezi si

Note

Citații

Referințe

  • Aitken, Martin J și Stokes, Stephen, în Taylor, Royal Ervin Taylor și Aitken, Martin Jim (eds), Chronometric dating in archaeology , Chapter 1, 1997, Birkhäuser, ISBN  0-306-45715-6 , ISBN  978-0- 306-45715-9 , google books
  • Andrews, John T., „Dating Glacial Events and Correlation to Global Climate Change”, în Noller, Jay S., Sowers, Janet M., Lettis, William R. (eds), Geochronology cuaternar: metode și aplicații , 2000, American Uniunea Geofizică, ISBN  0-87590-950-7 , ISBN  978-0-87590-950-9 ,
  • „Concis”, Ogg, James George, Ogg, Gabi, Gradstein FM, The Scale Geologic Time Scale , 2008, Cambridge University Press, 2008, ISBN  0-521-89849-8 , ISBN  978-0-521-89849-2
  • Cronin, Thomas M., Paleoclimatele: înțelegerea schimbărilor climatice trecute și prezente , Columbia University Press, 2010, ISBN  0-231-14494-6 , ISBN  978-0-231-14494-0 , google books
  • Pettit, Paul; White, Mark (2012). Paleoliticul britanic: societățile umane la marginea lumii pleistocene . Abingdon, Marea Britanie: Routledge. ISBN 978-0-415-67455-3.
  • Sowers, Janet M., "Corelarea formelor de relief și depozitelor cuaternare la schimbările climatice globale", în Noller, Jay S., Sowers, Janet M., Lettis, William R. (eds), Geochronology quaternary: methods and applications , 2000, American Uniunea Geofizică, ISBN  0-87590-950-7 , ISBN  978-0-87590-950-9 ,
  • Wright, James D., „Global Climate Change in Marine Stable Isotope Records”, în Noller, Jay S., Sowers, Janet M., Lettis, William R. (eds), Geochronology cuaternar: metode și aplicații , 2000, American Geophysical Uniunea, ISBN  0-87590-950-7 , ISBN  978-0-87590-950-9 , google books

Lecturi suplimentare

linkuri externe