Морские изотопные стадии

К. Крис Херст — археолог с 30-летним опытом работы в полевых условиях. Ее работы публиковались в научных изданиях, таких как Archeology Online и Science.

Стадии морских изотопов (сокращенно MIS), иногда называемые стадиями изотопов кислорода (OIS), представляют собой обнаруженные фрагменты хронологического списка чередующихся холодных и теплых периодов на нашей планете, начиная как минимум с 2,6 миллиона лет. Разработанная в результате последовательной и совместной работы пионеров-палеоклиматологов Гарольда Юри, Чезаре Эмилиани, Джона Имбри, Николаса Шеклтона и множества других, MIS использует баланс изотопов кислорода в сложенных друг на друга отложениях ископаемого планктона (фораминифер) на дне океанов для построения экологическая история нашей планеты.Изменение соотношения изотопов кислорода содержит информацию о наличии ледяных щитов и, следовательно, об изменениях планетарного климата на поверхности нашей Земли.

Как работает измерение морских изотопов

Ученые берут керны отложений со дна океана по всему миру, а затем измеряют соотношение кислорода-16 и кислорода-18 в кальцитовых раковинах фораминифер. Кислород-16 преимущественно испаряется из океанов, часть которых выпадает в виде снега на континенты. Таким образом, время, когда происходит накопление снега и ледникового льда, приводит к соответствующему обогащению океанов кислородом-18. Таким образом, соотношение O18/O16 меняется со временем, в основном в зависимости от объема ледникового льда на планете.

Подтверждающие доказательства использования соотношения изотопов кислорода в качестве показателей изменения климата отражены в соответствующих записях о том, что ученые считают причиной изменения количества ледникового льда на нашей планете. Сербский геофизик и астроном Милютин Миланкович (или Миланкович) описал основные причины, по которым ледниковый лед на нашей планете меняется, как сочетание эксцентриситета земной орбиты вокруг Солнца, наклона земной оси и колебания планеты, приводящего к северному полюсу. широты ближе или дальше от солнечной орбиты, и все это изменяет распределение поступающей солнечной радиации на планету.

Выявление конкурирующих факторов

Проблема, однако, заключается в том, что, хотя ученым удалось идентифицировать обширную запись глобальных изменений объема льда с течением времени, точная величина повышения уровня моря, снижения температуры или даже объема льда обычно недоступна посредством измерений изотопов. баланс, потому что эти разные факторы взаимосвязаны. Тем не менее, изменения уровня моря иногда могут быть идентифицированы непосредственно в геологической летописи: например, датируемые пещерные корки, которые образуются на уровне моря (см. Dorale et al.).Этот тип дополнительных доказательств в конечном счете помогает разобраться с конкурирующими факторами в установлении более точной оценки прошлой температуры, уровня моря или количества льда на планете.

Изменение климата на Земле

В следующей таблице приведена палеохронология жизни на Земле, включая то, как вписываются основные культурные этапы за последний 1 миллион лет. Ученые значительно расширили список MIS/OIS.

Таблица морских изотопных стадий

Источники

Джеффри Дорейл из Университета Айовы.

Бинтанья, Р. «Динамика ледяного щита Северной Америки и начало 100 000-летних ледниковых циклов». Nature, том 454, RSW van de Wal, Nature, 14 августа 2008 г.

Бинтанья, Ричард. «Смоделированные атмосферные температуры и глобальные уровни моря за последний миллион лет». 437, Родерик С.В. ван де Валь, Йоханнес Эрлеманс, Nature, 1 сентября 2005 г.

Дорале Дж. А., Онак Б. П., Форнос Дж. Дж., Хинес Дж., Хинес А., Туччимей П. и Пит Д. В. 2010. Высота уровня моря 81 000 лет назад на Майорке. Наука 327 (5967): 860-863.