Marine Isotope Stages (förkortat MIS), ibland kallad Oxygen Isotope Stages (OIS), är de upptäckta bitarna i en kronologisk lista över växlande kalla och varma perioder på vår planet, som går tillbaka till minst 2,6 miljoner år. Utvecklat av successivt och samarbete av pionjärpaloklimatologerna Harold Urey, Cesare Emiliani, John Imbrie, Nicholas Shackleton och en mängd andra, använder MIS balansen mellan syreisotoper i staplade fossila plankton (foraminifera) på botten av haven för att bygga en miljöhistoria på vår planet. De förändrade syre-isotopförhållandena innehåller information om närvaron av isplattor och därmed planetära klimatförändringar på vår jord.
Forskare tar sedimentkärnor från havets botten över hela världen och mäter sedan förhållandet mellan syre 16 och syre 18 i kalcitskal i foraminifera. Syre 16 avdunstas företrädesvis från haven, varav en del faller som snö på kontinenter. Tider då snö och isisuppbyggnad inträffar ser därför en motsvarande berikning av oceanerna i syre 18. Således förändras O18 / O16-förhållandet med tiden, mest som en funktion av volymen av isis på planeten.
Stödjande bevis för användningen av syre-isotopförhållanden som klimatförändringsprocesser återspeglas i matchningen av vad forskarna tror orsaken till den förändrade mängden glaciär på vår planet. De främsta orsakerna till att isis varierar på vår planet beskrevs av den serbiska geofysiker och astronom Milutin Milankovic (eller Milankovitch) som en kombination av excentriciteten i jordens omloppsbana runt solen, lutningen av jordens axel och planetens slingrande medför den norra breddegrader närmare eller längre från solens bana, som alla förändrar fördelningen av inkommande solstrålning till planeten.
Problemet är emellertid att även om forskare har kunnat identifiera en omfattande registrering av globala isvolymförändringar genom tiden, är den exakta mängden havsnivåökning, eller temperaturnedgång, eller till och med isvolym, generellt inte tillgänglig genom mätningar av isotop balans, eftersom dessa olika faktorer är sammanhängande. Emellertid kan ändringar i havsnivån ibland identifieras direkt i den geologiska registreringen: till exempel daterbara grottanläggningar som utvecklas vid havsnivån (se Dorale och kollegor). Denna typ av ytterligare bevis hjälper till slut att sortera ut de konkurrerande faktorerna för att fastställa en strängare uppskattning av tidigare temperatur, havsnivå eller mängden is på planeten.
Följande tabell visar en paleo-kronologi över livet på jorden, inklusive hur de stora kulturella stegen passar in under de senaste 1 miljon åren. Forskare har tagit MIS / OIS-listan långt utöver det.
Tabell över marina isotopsteg
MIS-scenen | Start datum | Kylare eller varmare | Kulturevenemang |
MIS 1 | 11.600 | varmare | Holocen |
MIS 2 | 24 tusen | kylare | sista glaciala maximum, Americas befolkade |
MIS 3 | 60 tusen | varmare | övre Paleolithic börjar; Australien befolkade, övre Paleolithic grottväggar målade, Neanderthaler försvinner |
MIS 4 | 74 tusen | kylare | Mt. Toba superutbrott |
MIS 5 | 130 tusen | varmare | tidiga moderna människor (EMH) lämnar Afrika för att kolonisera världen |
MIS 5a | 85 tusen | varmare | Howieson's Poort / Still Bay-komplex i södra Afrika |
MIS 5b | 93 tusen | kylare | |
MIS 5c | 106 tusen | varmare | EMH på Skuhl och Qazfeh i Israel |
MIS 5d | 115 tusen | kylare | |
MIS 5e | 130 tusen | varmare | |
MIS 6 | 190 tusen | kylare | Middle Paleolithic börjar, EMH utvecklas, vid Bouri och Omo Kibish i Etiopien |
MIS 7 | 244 tusen | varmare | |
MIS 8 | 301 tusen | kylare | |
MIS 9 | 334 tusen | varmare | |
MIS 10 | 364 tusen | kylare | Homo erectus hos Diring Yuriahk i Sibirien |
MIS 11 | 427 tusen | varmare | Neandertalarna utvecklas i Europa. Det här stadiet anses vara det mest liknar MIS 1 |
MIS 12 | 474 tusen | kylare | |
MIS 13 | 528 tusen | varmare | |
MIS 14 | 568 tusen | kylare | |
MIS 15 | 621 tusen | ccooler | |
MIS 16 | 659 tusen | kylare | |
MIS 17 | 712 tusen | varmare | H. erectus på Zhoukoudian i Kina |
MIS 18 | 760 tusen | kylare | |
MIS 19 | 787 tusen | varmare | |
MIS 20 | 810 tusen | kylare | H. erectus på Gesher Använd Ya'aqov i Israel |
MIS 21 | 865 tusen | varmare | |
MIS 22 | 1.030.000 | kylare |
Jeffrey Dorale från University of Iowa.
Alexanderson H, Johnsen T och Murray AS. 2010. Återdatera Pilgrimstad Interstadial med OSL: ett varmare klimat och en mindre isark under svenska Mellan Weichselian (MIS 3)? Boreas 39 (2): 367-376.
Bintanja, R. "Nordamerikansk isarkdynamik och början av 100 000-åriga gletscykler." Naturvolym 454, R. S. W. van de Wal, Nature, 14 augusti 2008.
Bintanja, Richard. "Modellerade atmosfäriska temperaturer och globala havsnivåer under de senaste miljoner åren." 437, Roderik S.W. van de Wal, Johannes Oerlemans, Nature, 1 september 2005.
Dorale JA, Onac BP, Fornós JJ, Ginés J, Ginés A, Tuccimei P och Peate DW. 2010. Havsnivå högsta 81 000 år sedan på Mallorca. Science 327 (5967): 860-863.
Hodgson DA, Verleyen E, Squier AH, Sabbe K, Keely BJ, Saunders KM och Vyverman W. 2006. Interglacial miljöer i kusten östra Antarktis: jämförelse av MIS 1 (Holocene) och MIS 5e (Last Interglacial) sjö-sediment poster. Quaternary Science Reviews 25 (1-2): 179-197.
Huang SP, Pollack HN och Shen PY. 2008. En sen kvartärsklimatrekonstruktion baserad på borrhålets värmeströmningsdata, borrhålets temperaturdata och instrumentinstrumentet. Geophys Res Lett 35 (13): L13703.
Kaiser J och Lamy F. 2010. Länkar mellan patagoniska isarkfluktuationer och antarktisk dammvariabilitet under den senaste glacial perioden (MIS 4-2). Quaternary Science Reviews 29 (11-12): 1464-1471.
Martinson DG, Pisias NG, Hays JD, Imbrie J, Moore Jr TC och Shackleton NJ. 1987. Ålderdatering och istidens omloppsteori: Utveckling av en högupplöst 0 till 300 000-årig kronostratigrafi. Kvaternär forskning 27 (1): 1-29.
Suggate RP och Almond PC. 2005. The Last Glacial Maximum (LGM) i västra South Island, Nya Zeeland: konsekvenser för den globala LGM och MIS 2. Quaternary Science Reviews 24 (16-17): 1923-1940.