Откритите са морските изотопни етапи (съкратено MIS), понякога наричани кислородни изотопни етапи (OIS) парчета от хронологичен списък на редуващи се студени и топли периоди на нашата планета, които се връщат най-малко до 2,6 милиона години. Разработен чрез последователна и съвместна работа от пионерски палеоклиматолози Харолд Урей, Чезаре Емилиани, Джон Имбрие, Никълъс Шекълтън и множество други, MIS използва баланса на изотопите на кислород в подредени изкопаеми планктон (фораминифера) на дъното на океаните, за да изгради екологична история на нашия планета. Променящите се съотношения на изотоп на кислород съдържат информация за наличието на ледени покривки и по този начин планетарни климатични промени на нашата земна повърхност.
Как работят измервателните морски изотопни етапи
Учените приемат седиментни ядра от дъното на океана навсякъде по света и след това измерва съотношението кислород 16 към кислород 18 в калцитовите черупки на фораминиферата. Кислородът 16 се изпарява за предпочитане от океаните, някои от които падат като сняг на континентите. Следователно периодите, когато се появяват снопове и ледникови натрупвания на лед, се наблюдават съответно обогатяване на океаните в кислород 18. Така съотношението O18 / O16 се променя с времето, най-вече като функция от обема на ледниковия лед на планетата.
Подкрепящи доказателства за използването на кислород изотоп съотношенията като пълномощници на изменението на климата се отразяват в съвпадащия запис на това, което учените смятат за причината за променящото се количество ледников лед на нашата планета. Основните причини ледниковият лед варира на нашата планета е описан от сръбския геофизик и астроном Милутин Миланкович (или Миланович) като комбинация от ексцентриситета на земната орбита около слънцето, наклона на земната ос и колебанието на планетата, довеждаща северните ширини по-близо до или по-далеч от орбитата на Слънцето, всичко това променя разпределението на входящата слънчева енергия радиация за планетата.
Сортиране на конкурентни фактори
Проблемът обаче е, че въпреки че учените успяха да идентифицират обширен запис на глобални промени в обема на леда с течение на времето, точното количество море повишаване на нивото, или понижаване на температурата, или дори обем на лед, обикновено не са достъпни чрез измервания на изотопния баланс, тъй като тези различни фактори са взаимосвързано. Въпреки това понякога промените в морското равнище могат да бъдат идентифицирани директно в геоложкия запис: например, данни от пещерни обручвания, които се развиват на морските нива (вж. Dorale и колегите). Този тип допълнителни доказателства в крайна сметка помага да се подредят конкурентните фактори за установяване на по-строга оценка на миналата температура, морското равнище или количеството лед на планетата.
Климатични промени на Земята
Следващата таблица изброява палеохронология на живота на земята, включително как се вписват основните културни стъпки за последните 1 милион години. Учените са взели списъка на MIS / OIS далеч отвъд това.
Таблица с морски изотопни етапи
| МИС Етап | Начална дата | По-хладно или по-топло | Културни събития |
| МИС 1 | 11,600 | -топло | холоцена |
| МИС 2 | 24,000 | охладител | последен ледников максимум, Населени с Америка |
| МИС 3 | 60,000 | -топло | започва горен палеолит; Населено Австралия, горни палеолитни пещерни стени, боядисани, неандерталците изчезват |
| МИС 4 | 74,000 | охладител | Mt. Супер изригване на Тоба |
| МИС 5 | 130,000 | -топло | ранните съвременни хора (EMH) напускат Африка, за да колонизират света |
| МИС 5а | 85,000 | -топло | Бедният / все още заливът на Howieson комплекси в Южна Африка |
| МИС 5б | 93,000 | охладител | |
| МИС 5в | 106,000 | -топло | EMH в Skuhl и Qazfeh в Израел |
| МИС 5г | 115,000 | охладител | |
| МИС 5е | 130,000 | -топло | |
| МИС 6 | 190,000 | охладител | Среден палеолит започва, EMH се развива, при Bouri и Омо Кибиш в Етиопия |
| МИС 7 | 244,000 | -топло | |
| МИС 8 | 301,000 | охладител | |
| МИС 9 | 334,000 | -топло | |
| МИС 10 | 364,000 | охладител | Homo erectus в Diring Yuriahk в Сибир |
| МИС 11 | 427,000 | -топло | неандерталците еволюират в Европа. Счита се, че този етап е най-подобен на MIS 1 |
| МИС 12 | 474,000 | охладител | |
| МИС 13 | 528,000 | -топло | |
| МИС 14 | 568,000 | охладител | |
| МИС 15 | 621,000 | ccooler | |
| МИС 16 | 659,000 | охладител | |
| МИС 17 | 712,000 | -топло | H. еректус при Zhoukoudian в Китай |
| МИС 18 | 760,000 | охладител | |
| МИС 19 | 787,000 | -топло | |
| МИС 20 | 810,000 | охладител | H. еректус при Гешер Бенот Яаков в Израел |
| МИС 21 | 865,000 | -топло | |
| МИС 22 | 1,030,000 | охладител |
Източници
Джефри Дорале от университета в Айова.
Александърсън Н, Джонсън Т и Мъри AS. 2010. Повторно запознаване с Pilgrimstad Interstadial с OSL: по-топъл климат и по-малък леден покрив по време на шведския среден Weichselian (MIS 3)?Борей 39(2):367-376.
Бинтаня, Р. "Динамика на северноамериканските ледникови покрития и появата на ледени цикли на 100 000 години." Природен обем 454, Р. С. W. van de Wal, Nature, 14 август 2008 г.
Бинтаня, Ричард. "Моделирани атмосферни температури и глобални нива на морето през последните милиони години." 437, Roderik S.W. van de Wal, Johannes Oerlemans, Nature, 1 септември 2005 г.
Dorale JA, Onac BP, Fornós JJ, Ginés J, Ginés A, Tuccimei P и Peate DW. 2010. Морско ниво на височина 81 000 години преди Майорка. Science 327 (5967): 860-863.
Hodgson DA, Verleyen E, Squier AH, Sabbe K, Keely BJ, Saunders KM и Vyverman W. 2006. Междуледникови среди на крайбрежната източна Антарктида: сравнение на MIS 1 (холоцен) и MIS 5e (последен междуледников) езеро-седиментни записи. Кватернерни научни рецензии 25(1–2):179-197.
Huang SP, Pollack HN и Shen PY. 2008. Късно четвъртична реконструкция на климата въз основа на данните за топлинния поток на сондажа, данните за температурата на сондажа и инструменталния запис. Geophys Res Lett 35 (13): L13703.
Kaiser J и Lamy F. 2010. Връзка между колебанията на патагонския леден лист и променливостта на антарктическия прах през последния ледников период (MIS 4-2).Кватернерни научни рецензии 29(11–12):1464-1471.
Martinson DG, Pisias NG, Hays JD, Imbrie J, Moore Jr TC и Shackleton NJ. 1987. Възрастово датиране и орбитална теория за ледените епохи: Разработване на хроностратиграфия с висока резолюция от 0 до 300 000 години.Кватернерни изследвания 27(1):1-29.
Suggate RP и бадемов компютър. 2005. Последният ледников максимум (LGM) в Западен Южен остров, Нова Зеландия: последствия за глобалните LGM и MIS 2. Кватернерни научни рецензии 24(16–17):1923-1940.