Fáze mořského izotopu - Marine isotope stage

5 milionů let historie, představující Lisiecki and Raymo (2005) LR04 Benthic Stack
Sekce sedimentárních jader z vypnuto Grónsko

Fáze mořských izotopů (MIS), mořské kyslíkové izotopové fázenebo fáze izotopu kyslíku (OIS), jsou střídání teplých a chladných období na Zemi paleoklimatu, vyvozeno z údaje o izotopu kyslíku odráží změny teploty odvozené z údajů z hlubin základní vzorky. Při zpětném postupu od současnosti, která je v měřítku MIS 1, mají fáze se sudými čísly vysokou úroveň kyslík-18 a představují chladné ledové období, zatímco lichá stádia jsou žlaby v číslech kyslíku-18, které představují teplé interglacial intervaly. Data jsou odvozena od pyl a foraminifera (plankton ) zůstává ve vyvrtaných lodích usazenina jádra, sapropely a další údaje, které odrážejí historické klima; tito se nazývají zástupci.

Časový rámec MIS byl vyvinut z průkopnické práce společnosti Cesare Emiliani v roce 1950, a je nyní široce používán v archeologie a další pole pro vyjádření datování v Kvartérní období (posledních 2,6 milionu let), jakož i poskytování nejúplnějších a nejlepších údajů pro toto období za rok 2006 paleoklimatologie nebo studium raného podnebí Země,[1] představující „standard, s nímž provádíme korelaci dalších kvartérních klimatických záznamů“.[2] Emilianiho práce zase závisela na Harold Urey Předpověď v článku z roku 1947, že poměr mezi kyslíkem-18 a kyslík-16 izotopy uvnitř kalcit, hlavní chemická složka skořápek a jiných tvrdých částí široké škály mořských organismů, by se měla lišit v závislosti na převládající teplotě vody, ve které byl kalcit vytvořen.[3]

Bylo identifikováno více než 100 stádií, která se v současnosti pohybují zhruba před 6 miliony let a rozsah může v budoucnu dosáhnout až 15 mya. Některé fáze, zejména MIS 5, jsou rozděleny do dílčích fází, například „MIS 5a“, přičemž 5 a, c a e jsou teplé a b a d studené. Lze také použít numerický systém pro odkazování na „horizonty“ (události spíše než období), například MIS 5,5 představující špičkový bod MIS 5e a 5,51, 5,52 atd. Představující vrcholy a koryta záznamu na statické podrobnější úroveň. Pro novější období se stále vyvíjí stále přesnější rozlišení načasování.[4]

Vytvoření časového rámce

Viz také: Časová osa zalednění
Sklad jádrových vzorků

V roce 1957 se Emiliani přestěhovala do University of Miami mít přístup k lodím a vybavení pro vrtání jader a začal vrtat do karibský a shromažďovat základní údaje. Další důležitý pokrok nastal v roce 1967, kdy Nicholas Shackleton navrhl, že výkyvy v čase v poměrech mořských izotopů, které se do té doby projevily, nebyly způsobeny ani tak změnami teploty vody, jak si myslel Emiliani, ale hlavně změnami v objemu ledových příkrovů, které když expandovaly, lehčí izotop kyslíku-16 přednostně před těžším kyslíkem-18.[5] Bylo zjištěno, že cykly v poměru izotopů odpovídají pozemní důkazy o glaciálech a interglaciálech. Graf celé řady etap pak odhalil netušené pokroky a ústupy ledu a také vyplnil podrobnosti stadiály a interstadiály.

Novější ledové jádro vzorky dnešního ledového ledu podložily cykly studiemi starověku pyl depozice. V současné době řada metod umožňuje další podrobnosti. Přiřazování fází k pojmenovaným obdobím probíhá při objevování nových dat a geologickém prozkoumávání nových oblastí. Mořské izotopové záznamy se zdají být úplnější a podrobnější než jakékoli pozemské ekvivalenty a umožnily časovou osu zalednění Plio-pleistocén být identifikován.[6] Nyní se věří, že změny ve velikosti majora ledové příkrovy například historické Laurentide Ice Sheet Severní Ameriky jsou hlavním faktorem ovlivňujícím změny v poměrech izotopů kyslíku.[7]

Data MIS také odpovídají astronomickým datům z Milankovitchovy cykly z orbitální nutení nebo účinky variací v sluneční záření způsobené cyklickými nepatrnými změnami v naklonění zemské osy otáčení - „orbitální teorie“. Skutečnost, že data MIS odpovídala Milankovichově teorii, kterou formoval během první světové války, byla klíčovým faktorem pro všeobecné uznání teorie, a to navzdory některým přetrvávajícím problémům v určitých bodech, zejména tzv. 100 000 let problém. Za relativně nedávná období údaje z radiokarbon chodit s někým a dendrochronologie také podporují data MIS.[8] Usazeniny se také získávají depoziční remanentní magnetizace což jim umožňuje korelovat s pozemskými geomagnetické zvraty. U starších vzorků jádra nelze obvykle rozlišit jednotlivé roční depozice a datování je převzato z geomagnetických informací v jádrech.[9] Další informace, zejména pokud jde o poměry plynů, jako je oxid uhličitý v atmosféře, je poskytována analýzou ledová jádra.

The SPECMAP Projekt financovaný USA Národní vědecká nadace, vytvořil jednu standardní chronologii pro izotop kyslíku záznamy, i když existují i ​​jiné. Tato chronologie s vysokým rozlišením byla odvozena z několika izotopových záznamů, složená křivka byla poté vyhlazena, filtrována a naladěna na známé cykly astronomických proměnných. Použití řady izotopových profilů bylo navrženo tak, aby se vyloučily chyby „šumu“, které mohly být obsaženy v jediném izotopovém záznamu.[10] Dalším velkým výzkumným projektem financovaným vládou USA v 70. a 80. letech byl Podnebí: Vyšetřování, mapování a predikce na velké vzdálenosti (CLIMAP), kterému se do velké míry podařilo dosáhnout cíle vytvořit mapu globálního klimatu na Poslední ledové maximum, před asi 18 000 lety, přičemž část výzkumu zaměřeného také na klima před asi 120 000 lety, během posledního interglaciálu. Teoretické pokroky a výrazně vylepšená data dostupná v 70. letech umožnila „velkou syntézu“, nejlépe známou z článku z roku 1976 Variace na oběžné dráze Země: kardiostimulátor ledových dob (v Věda ), J. J. Hays, Shackleton a John Imbrie, který je i dnes velmi široce přijímán a který pokrývá časový rámec MIS a kauzální účinek orbitální teorie.[11]

V roce 2010 byla Subkomise pro kvartérní stratigrafii Mezinárodní komise pro stratigrafii zrušil další seznamy dat MIS a začal používat Lisiecki & Raymo (2005) LR04 Benthic Stack, jak byl aktualizován. Toto sestavil Lorraine Lisiecki a Maureen Raymo.[12]

Fáze

Další informace: Časová osa zalednění § Nejasné korelace
Úseky námořního jádra z jižního Atlantiku, staré asi milion let

Toto jsou data zahájení (kromě MIS 5 dílčích fází) nejnovější MIS (Lisiecki & Raymo 2005, LR04 Benthic Stack ). Údaje před tisíci lety pocházejí z Lisieckého webové stránky.[13]. Čísla pro podskupiny v MIS 5 označují spíše vrcholy podskupin než hranice.

MIS Datum zahájení

Seznam pokračuje v MIS 104 a začíná před 2,614 miliony let.

Starší verze

Níže jsou uvedeny data zahájení nejnovější MIS v kya (před tisíci lety). První údaje odvozují Aitken & Stokes od Bassinot et al. (1994), přičemž údaje v závorkách uvádějí alternativní odhady Martinson et al. pro fázi 4 a pro ostatní údaje SPECMAP v Imbrie et al. (1984). Pro fáze 1–16 jsou hodnoty SPECMAP v rozmezí 5 kya od zde uvedených hodnot. Všechny údaje do MIS 21 jsou převzaty z Aitken & Stokes, tabulka 1.4, s výjimkou dílčích fází MIS 5, které jsou z Wrightovy tabulky 1.1.[17]

  • MIS 1 - 11 kya, konec Mladší Dryas označuje začátek Holocén, pokračující do současnosti
  • MIS 2-24 blízko Poslední ledové maximum
  • MIS 3 - 60
  • MIS 4 - 71 (74)
  • MIS 5 - 130, zahrnuje Eemian; obvykle rozdělené na a až e:
    • 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, nejpodobnější 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)

Některé starší fáze, v mya (před miliony let):[18]

  • MIS 22 - 1,03 mya, označující konec Bavelian období v Evropě
  • MIS 62 - 1,75, konec Tiglian
  • MIS 103 - 2 588, konec Pliocén a začátek Pleistocén, na INQUA časové měřítko (starší definice uvádějí tuto změnu na 1,806 mya - datum MIS není ovlivněno)

Viz také

Poznámky

  1. ^ Pettitt a White datují MIS3 na 59 000 až 24 000 BP. Říkají: „V pozemském záznamu bylo z nizozemských a německých organických ložisek identifikováno pět nezalesněných mezistadionů MIS3, od nejstarších po nejmladší komplex Oerel, Glinde, Moershoofd / Moershoofd, Hengelo (asi 39–36 000 let BP) a Denekamp (přibližně 32-28 000 let BP) mezistadiály. V Británii byl identifikován pouze jeden mezistadion (od roku 2012), Upton-Warren (přibližně 44-42 000 let BP).[15]

Citace

  1. ^ Wright, 427, 429; Aitken & Stokes (1997), 9-14
  2. ^ Secí stroje, 425
  3. ^ Wright, 427
  4. ^ Aitken & Stokes (1997), 12; Wright, 429-431
  5. ^ Cronin, 120-121
  6. ^ Wright, 431
  7. ^ Andrews, 448
  8. ^ Aitken & Stokes (1997), 12-13; Wright, 431-432
  9. ^ Aitken & Stokes (1997), 10; Wright, 431
  10. ^ SPECMAP na webových stránkách NASA
  11. ^ Cronin, 121-122, 121 citováno; PDF z papíru Variace na oběžné dráze Země: kardiostimulátor ledových dob (v Věda ), Shackleton a další
  12. ^ "Historie verzí kvartérního chronostratigrafického grafu". Subkomise pro kvartérní stratigrafii. 2011.
  13. ^ Lisiecki, Lorraine E.; Raymo, Maureen E. (2005). „Pliocén-pleistocénový zásobník 57 globálně distribuovaných bentických záznamů δ18O“. Paleoceanography. 20 (1): n / a. Bibcode:2005PalOc..20.1003L. doi:10.1029 / 2004PA001071. hdl:2027.42/149224.
  14. ^ E-mail od Lorraine Lisiecki
  15. ^ Pettitt and White, str. 294, 296, 374
  16. ^ Pettitt and White, str. 106
  17. ^ Aitken & Stokes (1997), str. 14; Wright, str. 6
  18. ^ vše (MIS 22, 62, 103) z „Stručné“, obr. 15.6 a 15.7

Reference

  • Aitken, Martin J a Stokes, Stephen, Taylor, Royal Ervin Taylor a Aitken, Martin Jim (eds), Chronometrické datování v archeologii, Kapitola 1, 1997, Birkhäuser, ISBN  0-306-45715-6, ISBN  978-0-306-45715-9, google knihy
  • Andrews, John T., „Seznamka s glaciálními událostmi a korelací s globálními změnami klimatu“, Noller, Jay S., Sowers, Janet M., Lettis, William R. (eds), Kvartérní geochronologie: metody a aplikace, 2000, Americká geofyzikální unie, ISBN  0-87590-950-7, ISBN  978-0-87590-950-9,
  • „Stručně“, Ogg, James George, Ogg, Gabi, Gradstein F. M., Stručná geologická časová stupnice2008, Cambridge University Press, 2008, ISBN  0-521-89849-8, ISBN  978-0-521-89849-2
  • Cronin, Thomas M., Paleoklimaty: porozumění minulosti a současnosti v oblasti změny klimatu, Columbia University Press, 2010, ISBN  0-231-14494-6, ISBN  978-0-231-14494-0, google knihy
  • Pettit, Paul; White, Mark (2012). Britský paleolit: Lidské společnosti na okraji pleistocénního světa. Abingdon, Velká Británie: Routledge. ISBN  978-0-415-67455-3.
  • Sowers, Janet M., „Korelace kvartérních pozemkových forem a vkladů ke globální změně klimatu“, Noller, Jay S., Sowers, Janet M., Lettis, William R. (eds), Kvartérní geochronologie: metody a aplikace, 2000, Americká geofyzikální unie, ISBN  0-87590-950-7, ISBN  978-0-87590-950-9,
  • Wright, James D., „Global Climate Change in Marine Stable Isotope Records“, Noller, Jay S., Sowers, Janet M., Lettis, William R. (eds), Kvartérní geochronologie: metody a aplikace, 2000, Americká geofyzikální unie, ISBN  0-87590-950-7, ISBN  978-0-87590-950-9, google knihy

Další čtení

externí odkazy