Morské izotopové štádiá
Budovanie paleoklimatickej histórie sveta
Vedecká fotografická knižnica / STEVE GSCHMEISSNER / Getty Images
Morské izotopové štádiá (skrátene MIS), niekedy označované ako kyslíkové izotopové štádiá (OIS), sú objavenými kúskami chronologického zoznamu striedajúcich sa studených a teplých období na našej planéte, ktorý siaha najmenej 2,6 milióna rokov. MIS, vyvinutý postupnou a spoločnou prácou priekopníkov paleoklimatológov Harolda Ureyho, Cesare Emilianiho, Johna Imbrieho, Nicholasa Shackletona a mnohých ďalších, využíva rovnováhu izotopov kyslíka v nahromadených ložiskách fosílneho planktónu (foraminifera) na dne oceánov na stavbu. environmentálna história našej planéty. Meniace sa pomery izotopov kyslíka držia informácie o prítomnosti ľadových plátov, a tým aj o planetárnych klimatických zmenách na povrchu našej zeme.
Ako funguje meranie morských izotopových stupňov
Vedci berújadrá sedimentovzo dna oceánu po celom svete a potom zmerajte pomer kyslíka 16 ku kyslíku 18 v kalcitových schránkach foraminifery. Kyslík 16 sa prednostne odparuje z oceánov, z ktorých časť padá na kontinenty ako sneh. Časy, keď dochádza k nahromadeniu snehu a ľadovcového ľadu, preto zaznamenávajú zodpovedajúce obohatenie oceánov kyslíkom 18. Pomer O18/O16 sa teda časom mení, väčšinou ako funkcia objemu ľadovcového ľadu na planéte.
Podporné dôkazy o používaní kyslíkaizotoppomery ako zástupné znaky zmeny klímy sa odzrkadľujú v zodpovedajúcom zázname toho, čo vedci považujú za dôvod meniaceho sa množstva ľadovcového ľadu na našej planéte. Hlavné dôvody, prečo sa ľad na našej planéte mení, opísal srbský geofyzik a astronóm Milutin Milankovič (alebo Milankovič) ako kombináciu excentricity obežnej dráhy Zeme okolo Slnka, sklonu zemskej osi a kolísania planéty privádzajúceho sever zemepisných šírkach bližšie alebo ďalej od obežnej dráhy Slnka, čo všetko mení distribúciu prichádzajúceho slnečného žiarenia na planétu.
Vytriedenie konkurenčných faktorov
Problém je však v tom, že hoci vedci dokázali identifikovať rozsiahly záznam zmien objemu globálneho ľadu v priebehu času, presné množstvo vzostupu hladiny mora alebo poklesu teploty, či dokonca objemu ľadu, nie je všeobecne dostupné prostredníctvom meraní izotopov. rovnováhu, pretože tieto rôzne faktory spolu súvisia. Zmeny hladiny mora však niekedy možno identifikovať priamo v geologickom zázname: napríklad datovateľné jaskynné inkrustácie, ktoré sa vyvíjajú na hladinách mora (pozri Dorale a kolegovia). Tento typ dodatočných dôkazov v konečnom dôsledku pomáha vyriešiť konkurenčné faktory pri stanovení prísnejšieho odhadu minulej teploty, hladiny mora alebo množstva ľadu na planéte.
Klimatické zmeny na Zemi
Nasledujúca tabuľka uvádza paleochronológiu života na Zemi, vrátane toho, ako do seba zapadajú hlavné kultúrne kroky, za posledných 1 milión rokov. Vedci posunuli zoznam MIS / OIS ďaleko za to.
Tabuľka štádií morských izotopov
| Stáž MIS | Dátum začiatku | Chladnejšie alebo teplejšie | Kultúrne podujatia |
| MÔJ 1 | 11 600 | ohrievač | holocénu |
| MOJE 2 | 24 000 | chladič | posledné ľadovcové maximum , Amerika obývaná |
| MOJE 3 | 60 000 | ohrievač | začína vrchný paleolit ; Austrália obývaná , hornopaleolitické steny jaskyne pomaľované, neandertálci miznú |
| MÔJ 4 | 74 000 | chladič | Supererupcia Mt Toba |
| MOJE 5 | 130 000 | ohrievač | ranomoderní ľudia (EMH) opúšťajú Afriku, aby kolonizovali svet |
| MIS 5a | 85 000 | ohrievač | Howieson's Poort/Still Baykomplexy v južnej Afrike |
| MY 5b | 93 000 | chladič | |
| MOJE 5c | 106 000 | ohrievač | EMH v Skuhle a Qazfeh v Izraeli |
| mojich 5d | 115 000 | chladič | |
| MOJE 5e | 130 000 | ohrievač | |
| MOJA 6 | 190 000 | chladič | Stredný paleolit začína, EMH sa vyvíja, v Bouri a Omo Kibish v Etiópii |
| MOJA 7 | 244 000 | ohrievač | |
| MOJA 8 | 301 000 | chladič | |
| MOJE 9 | 334 000 | ohrievač | |
| MOJE 10 | 364 000 | chladič | Stojaci muž a Diring Yuriahk na Sibíri |
| MOJE 11 | 427 000 | ohrievač | neandertálci vyvíjať v Európe. Táto fáza sa považuje za najviac podobná MIS 1 |
| MOJE 12 | 474 000 | chladič | |
| MOJE 13 | 528 000 | ohrievač | |
| MOJE 14 | 568 000 | chladič | |
| MOJICH 15 | 621 000 | ccooler | |
| MOJE 16 | 659 000 | chladič | |
| MOJE 17 | 712 000 | ohrievač | H. postavili pri Zhoukoudian v Číne |
| MOJE 18 | 760 000 | chladič | |
| MOJE 19 | 787 000 | ohrievač | |
| MOJE 20 | 810 000 | chladič | H. postavili v Gesher Benot Ya'aqov v Izraeli |
| MOJE 21 | 865 000 | ohrievač | |
| MOJE 22 | 1 030 000 | chladič |
Zdroje
Jeffrey Dorale z University of Iowa.
Alexanderson H, Johnsen T a Murray AS. 2010. Opätovné datovanie Pilgrimstad Interstadial s OSL: teplejšie podnebie a menšia ľadová pokrývka počas švédskeho stredného Weichselian (MIS 3)? Boreas 39(2):367-376.
Bintanja, R. 'Dynamika ľadovej pokrývky v Severnej Amerike a začiatok 100 000-ročných ľadových cyklov.' Príroda zväzok 454, R. S. W. van de Wal, Príroda, 14. august 2008.
Bintanja, Richard. 'Modelované teploty atmosféry a globálne hladiny morí za posledných milión rokov.' 437, Roderik S.W. van de Wal, Johannes Oerlemans, Príroda, 1. septembra 2005.
Dorale JA, Onac BP, Fornós JJ, Ginés J, Ginés A, Tuccimei P a Peate DW. 2010. Highstand na úrovni mora pred 81 000 rokmi na Malorke. Science 327(5967):860-863.
Hodgson DA, Verleyen E, Squier AH, Sabbe K, Keely BJ, Saunders KM a Vyverman W. 2006. Interglaciálne prostredie pobrežnej východnej Antarktídy: porovnanie MIS 1 (holocén) a MIS 5e (posledný interglaciál) záznamov v jazerných sedimentoch. Prehľady kvartérnej vedy 25(1-2):179-197.
Huang SP, Pollack HN a Shen PY. 2008. Neskorá kvartérna rekonštrukcia klímy založená na údajoch o tepelnom toku vrtu, údajoch o teplote vrtu a inštrumentálnom zázname. Geophys Res Lett 35(13): L13703.
Kaiser J a Lamy F. 2010. Súvislosti medzi kolísaním patagónskeho ľadového štítu a variabilitou antarktického prachu počas poslednej doby ľadovej (MIS 4-2). Prehľady kvartérnej vedy 29(11-12):1464-1471.
[ Bezplatný článok PMC ] [ PubMed ] Martinson DG, Pisias NG, Hays JD, Imbrie J, Moore Jr TC a Shackleton NJ. 1987. Datovanie veku a orbitálna teória dôb ľadových: Vývoj 0 až 300 000-ročnej chronostratigrafie s vysokým rozlíšením. Kvartérny výskum 27(1):1-29.
Sugate RP a Almond PC. 2005. Posledné ľadovcové maximum (LGM) na západnom Južnom ostrove na Novom Zélande: dôsledky pre globálne LGM a MIS 2. Prehľady kvartérnej vedy 24(16-17):1923-1940.