Etapele de izotopi marini (prescurtat MIS), denumite uneori stadii de izotop de oxigen (OIS), sunt piesele descoperite dintr-o listă cronologică de alternare a perioadelor reci și calde pe planeta noastră, care se întorc la cel puțin 2,6 milioane de ani. Dezvoltat de lucrări succesive și de colaborare de către paleoclimatologii pionieri Harold Urey, Cesare Emiliani, John Imbrie, Nicholas Shackleton și o mulțime de alții, MIS folosește echilibrul izotopilor de oxigen din depozitele de plancton fosil stivuite (foraminifera) pe fundul oceanelor pentru a construi o istorie de mediu a planetei noastre. Raportul de izotopi de schimbare a oxigenului conține informații despre prezența straturilor de gheață și deci schimbările climatice planetare pe suprafața pământului nostru.
Oamenii de știință iau miezurile de sedimente de pe fundul oceanului din întreaga lume și apoi măsoară raportul dintre Oxigenul 16 și Oxigenul 18 în cojile de calcită ale foraminiferei. Oxigenul 16 este evaporat în mod preferențial din oceane, unele dintre ele căzând ca zăpada pe continente. Vremurile în care apare zăpada și gheața glaciară văd, prin urmare, o îmbogățire corespunzătoare a oceanelor în Oxigen 18. Astfel, raportul O18 / O16 se schimbă în timp, în mare parte ca funcție a volumului de gheață glaciară de pe planetă..
Susținerea dovezilor pentru utilizarea rapoartelor de izotopi de oxigen ca reprezentanți ai schimbărilor climatice se reflectă în registrul de potrivire a ceea ce oamenii de știință consideră motivul pentru care se schimbă cantitatea de gheață glaciară de pe planeta noastră. Motivele principale ale gheții glaciare variază pe planeta noastră au fost descrise de geofizicianul și astronomul sârb Milutin Milankovic (sau Milankovitch) ca fiind combinația dintre excentricitatea orbitei Pământului în jurul soarelui, înclinarea axei Pământului și ondularea planetei aducând nordul latitudini mai apropiate sau mai îndepărtate de orbita soarelui, toate acestea schimbând distribuția radiației solare de intrare pe planetă.
Problema este însă că, deși oamenii de știință au reușit să identifice o înregistrare extinsă a modificărilor volumului global de gheață în timp, cantitatea exactă de creștere a nivelului mării sau de scădere a temperaturii sau chiar volumul de gheață nu este în general disponibilă prin măsurători ale izotopului echilibru, deoarece acești factori diferiți sunt interrelaționate. Cu toate acestea, modificările nivelului mării pot fi uneori identificate direct în registrul geologic: de exemplu, încrustări de peșteri care se pot dezvolta la nivelul mării (vezi Dorale și colegii săi). Acest tip de dovezi suplimentare ajută la rezolvarea factorilor concurenti în stabilirea unei estimări mai riguroase a temperaturii trecute, a nivelului mării sau a cantității de gheață de pe planetă..
Următorul tabel prezintă o paleo-cronologie a vieții pe pământ, inclusiv modul în care se încadrează etapele culturale majore, în ultimii 1 milion de ani. Savanții au luat lista MIS / OIS cu mult peste asta.
Tabelul etapelor izotopului marin
Etapa MIS | Data de început | Racitor sau mai cald | Eveniment cultural |
MIS 1 | 11.600 | mai cald | holocenul |
MIS 2 | 24000 | răcitor | ultimul maxim glaciar, populat din America |
MIS 3 | 60.000 | mai cald | începe paleoliticul superior; Australia a populat, pereții de peșteră ai paleoliticului superior pictați, neandertalii dispar |
MIS 4 | 74000 | răcitor | Mt. Toba super-erupție |
MIS 5 | 130000 | mai cald | primii oameni moderni (EMH) părăsesc Africa pentru a coloniza lumea |
MIS 5a | 85000 | mai cald | Howieson's Complexele Poort / Still Bay din sudul Africii |
MIS 5b | 93000 | răcitor | |
MIS 5c | 106000 | mai cald | EMH la Skuhl și Qazfeh în Israel |
MIS 5d | 115000 | răcitor | |
MIS 5e | 130000 | mai cald | |
MIS 6 | 190000 | răcitor | Paleoliticul de mijloc începe, EMH evoluează, la Bouri și Omo Kibish în Etiopia |
MIS 7 | 244000 | mai cald | |
MIS 8 | 301000 | răcitor | |
9 MIS | 334000 | mai cald | |
MIS 10 | 364000 | răcitor | Homo erectus la Diring Yuriahk din Siberia |
MIS 11 | 427000 | mai cald | Neanderthalii evoluează în Europa. Această etapă este considerată a fi cea mai asemănătoare cu MIS 1 |
MIS 12 | 474000 | răcitor | |
MIS 13 | 528000 | mai cald | |
MIS 14 | 568000 | răcitor | |
MIS 15 | 621000 | ccooler | |
MIS 16 | 659000 | răcitor | |
MIS 17 | 712000 | mai cald | H. erectus la Zhoukoudian din China |
MIS 18 | 760000 | răcitor | |
MIS 19 | 787000 | mai cald | |
MIS 20 | 810000 | răcitor | H. erectus la Gesher Benot Ya'aqov în Israel |
MIS 21 | 865000 | mai cald | |
MIS 22 | 1030000 | răcitor |
Jeffrey Dorale de la Universitatea din Iowa.
Alexanderson H, Johnsen T și Murray AS. 2010. Reintalnirea Interstadialului Pilgrimstad cu OSL: un climat mai cald și o gheață mai mică în timpul Weichselianului din Suedia (MIS 3)? Boreas 39 (2): 367-376.
Bintanja, R. "Dinamica glaciarelor din America de Nord și debutul ciclurilor glaciare de 100.000 de ani." Volumul naturii 454, R. S. W. van de Wal, Nature, 14 august 2008.
Bintanja, Richard. "Temperaturile atmosferice modelate și nivelurile globale ale mării în ultimii milioane de ani." 437, Roderik S.W. van de Wal, Johannes Oerlemans, Nature, 1 septembrie 2005.
Dorale JA, Onac BP, Fornós JJ, Ginés J, Ginés A, Tuccimei P și Peate DW. 2010. Cota maximă la nivel de mare În urmă cu 81.000 de ani în Mallorca. Știința 327 (5967): 860-863.
Hodgson DA, Verleyen E, Squier AH, Sabbe K, Keely BJ, Saunders KM și Vyverman W. 2006. Medii interlaciare din Antarctica estică a coastei: comparație cu înregistrările de sedimente lac MIS 1 (Holocen) și MIS 5e (ultimul Interglacial).. Recenzii științifice cuaternare 25 (1-2): 179-197.
Huang SP, Pollack HN și Shen PY. 2008. O reconstrucție climatică cuaternară târzie pe baza datelor privind fluxul de căldură al găurii de foraj, datele de temperatură ale găurilor de foraj și înregistrarea instrumentală. Geophys Res Lett 35 (13): L13703.
Kaiser J, și Lamy F. 2010. Legături între fluctuațiile patelor glaciare și variabilitatea prafului Antarctic în ultima perioadă glaciară (MIS 4-2). Recenzii științifice cuaternare 29 (11-12): 1464-1471.
Martinson DG, Pisias NG, Hays JD, Imbrie J, Moore Jr TC și Shackleton NJ. 1987. Datarea vârstei și teoria orbitală a epocilor gheții: Dezvoltarea unei cronostratigrafii de 0 până la 300.000 de ani de înaltă rezoluție. Cercetare cuaternară 27 (1): 1-29.
Suggate RP și Almond PC. 2005. Ultimul maxim glaciar (LGM) din vestul insulei de sud, Noua Zeelandă: implicații pentru LGM global și MIS 2. Recenzii științifice cuaternare 24 (16-17): 1923-1940.