Морские изотопные стадии
Стадии морских изотопов ( MIS ), морские изотопные стадии кислорода или стадии изотопов кислорода ( OIS ) представляют собой чередующиеся теплые и холодные периоды в палеоклимате Земли , полученные на основе данных по изотопам кислорода, отражающих изменения температуры, полученные на основе данных из глубоководных образцов керна . В обратном направлении от настоящего времени, которое соответствует MIS 1 по шкале, этапы с четными номерами имеют высокие уровни кислорода-18 и представляют холодные ледниковые периоды, в то время как этапы с нечетными номерами являются низкими в цифрах кислорода-18, представляя теплые межледниковые интервалы . . Данные получены из пыльцы ифораминиферы ( планктон ) остаются в пробуренных кернах морских отложений , сапропелях и других данных, отражающих исторический климат; они называются прокси .
Временная шкала MIS была разработана на основе новаторской работы Чезаре Эмилиани в 1950-х годах и в настоящее время широко используется в археологии и других областях для выражения датировки в четвертичный период (последние 2,6 миллиона лет), а также для предоставления наиболее полных и лучших данных. для этого периода для палеоклиматологии или изучения раннего климата Земли [1] , представляющего собой «стандарт, с которым мы соотносим другие четвертичные климатические записи». [2] Работа Эмилиани, в свою очередь, зависела от предсказания Гарольда Юри в статье 1947 года о том, что соотношение между изотопами кислорода-18 и кислорода-16 в кальците, основной химический компонент раковин и других твердых частей широкого круга морских организмов, должен изменяться в зависимости от преобладающей температуры воды, в которой образовался кальцит. [3]
Было идентифицировано более 100 стадий, возраст которых в настоящее время составляет около 6 миллионов лет, а в будущем масштаб может достигать 15 млн лет назад. Некоторые этапы, в частности MIS 5, делятся на подэтапы, такие как «MIS 5a», где 5 a, c и e являются теплыми, а b и d - холодными. Также может использоваться числовая система для обозначения «горизонтов» (событий, а не периодов), например, MIS 5.5 представляет пиковую точку MIS 5e, а 5.51, 5.52 и т. д. представляют пики и впадины записи в неподвижном состоянии. более подробный уровень. Для более поздних периодов продолжает развиваться все более точное разрешение времени. [4]
В 1957 году Эмилиани перешел в Университет Майами , чтобы иметь доступ к судам и оборудованию для колонкового бурения, и начал бурение в Карибском море и сбор данных керна. Еще один важный шаг был сделан в 1967 г., когда Николас Шеклтон предположил, что ставшие очевидными к тому времени колебания соотношения изотопов в морской среде были вызваны не столько изменениями температуры воды, как полагал Эмилиани, сколько главным образом изменениями объема. ледяных щитов, которые при расширении поглощали более легкий изотоп кислорода-16, а не более тяжелый кислород-18. [5] Установлено, что циклы соотношения изотопов соответствуют земнымсвидетельства ледниковых и межледниковых периодов. Затем график всей серии этапов показал неожиданное наступление и отступление льда, а также детализировал этапы и промежуточные этапы .
Более поздние образцы ледяных кернов современного ледникового льда подтвердили циклы путем изучения отложений древней пыльцы . В настоящее время существует ряд методов, делающих возможными дополнительные детали. Сопоставление этапов с названными периодами происходит по мере открытия новых дат и геологического изучения новых регионов. Морские изотопные записи кажутся более полными и подробными, чем любые земные эквиваленты, и позволили определить временную шкалу оледенения для плио-плейстоцена . [6] В настоящее время считается, что изменения в размере основных ледяных щитов , таких как исторический Лаврентийский ледяной щит ,Северной Америки являются основным фактором, определяющим вариации соотношения изотопов кислорода. [7]
