Marine Isotope Stages (forkortet MIS), noen ganger referert til som Oxygen Isotope Stages (OIS), er de oppdagede biter av en kronologisk oversikt over vekslende kalde og varme perioder på planeten vår, tilbake til minst 2,6 millioner år. Utviklet av påfølgende og samarbeidsarbeid av pionerpaloklimatologene Harold Urey, Cesare Emiliani, John Imbrie, Nicholas Shackleton og en rekke andre, MIS bruker balansen av oksygenisotoper i stablet fossil plankton (foraminifera) avleiringer på bunnen av verdenshavene for å bygge en miljøhistorie fra vår planet. De skiftende oksygenisotopforholdene inneholder informasjon om tilstedeværelsen av isplater, og dermed planetariske klimaendringer, på vår jordoverflate.
Hvordan måling av marin isotoperapper fungerer
Forskere tar sedimentkjerner fra havets bunn over hele verden og måle deretter forholdet mellom oksygen 16 og oksygen 18 i kalsittskallene til foraminifera. Oksygen 16 fordampes fortrinnsvis fra verdenshavene, hvorav noen faller som snø på kontinenter. Tidspunkter når snø og isopphopning oppstår, ser derfor en tilsvarende berikelse av havene i Oxygen 18. Dermed endres O18 / O16-forholdet over tid, mest som en funksjon av volumet av isis på planeten.
Støttende bevis for bruk av oksygen isotop forhold som fullmakter til klimaendringer gjenspeiles i den samsvarende oversikten over hva forskere mener årsaken til den skiftende mengden isbre på vår planet. De viktigste årsakene til at isis varierer på planeten vår ble beskrevet av den serbiske geofysikeren og astronomen Milutin Milankovic (eller Milankovitch) som en kombinasjon av eksentrisiteten til jordens bane rundt solen, skråningen av jordas akse og vinglingen til planet som bringer de nordlige breddegradene nærmere eller lenger fra solens bane, som alle endrer fordelingen av innkommende sol stråling til planeten.
Sortere ut konkurrerende faktorer
Problemet er imidlertid at selv om forskere har kunnet identifisere en omfattende registrering av globale isvolumendringer gjennom tid, er den nøyaktige mengden hav nivåstigning, eller temperaturnedgang, eller til og med isvolum, er vanligvis ikke tilgjengelig gjennom måling av isotopbalanse, fordi disse forskjellige faktorene er beslektede. Imidlertid kan endringer i havnivået noen ganger identifiseres direkte i den geologiske referansen: for eksempel datable huleinnlegg som utvikler seg ved havnivået (se Dorale og kolleger). Denne typen tilleggsbevis hjelper til slutt å sortere ut de konkurrerende faktorene for å etablere en strengere estimering av fortidens temperatur, havnivå eller mengden is på planeten.
Klimaendringer på jorden
Tabellen nedenfor viser en paleo-kronologi av livet på jorden, inkludert hvordan de store kulturelle trinnene passer inn de siste 1 million årene. Forskere har tatt MIS / OIS-listen langt utover det.
Tabell over marine isotoperapper
| MIS-scenen | Startdato | Kjøligere eller varmere | Kulturelle begivenheter |
| MIS 1 | 11,600 | varmere | Holocene |
| MIS 2 | 24,000 | kulere | siste islagsmaksimum, USA befolket |
| MIS 3 | 60,000 | varmere | øvre paleolitisk begynner; Australia befolket, øvre paleolittiske hulevegger malt, neandertaler forsvinner |
| MIS 4 | 74,000 | kulere | Mt. Toba superutbrudd |
| MIS 5 | 130,000 | varmere | tidlige moderne mennesker (EMH) forlater Afrika for å kolonisere verden |
| MIS 5a | 85,000 | varmere | Howiesons Poort / Still Bay komplekser i Sør-Afrika |
| MIS 5b | 93,000 | kulere | |
| MIS 5c | 106,000 | varmere | EMH på Skuhl og Qazfeh i Israel |
| MIS 5d | 115,000 | kulere | |
| MIS 5e | 130,000 | varmere | |
| MIS 6 | 190,000 | kulere | Midt-paleolitisk begynner, EMH utvikler seg, hos Bouri og Omo Kibish i Etiopia |
| MIS 7 | 244,000 | varmere | |
| MIS 8 | 301,000 | kulere | |
| MIS 9 | 334,000 | varmere | |
| MIS 10 | 364,000 | kulere | Homo erectus hos Diring Yuriahk i Sibir |
| MIS 11 | 427,000 | varmere | neandertalerne utvikle seg i Europa. Dette stadiet antas å være den mest lik MIS 1 |
| MIS 12 | 474,000 | kulere | |
| MIS 13 | 528,000 | varmere | |
| MIS 14 | 568,000 | kulere | |
| MIS 15 | 621,000 | ccooler | |
| MIS 16 | 659,000 | kulere | |
| MIS 17 | 712,000 | varmere | H. erectus på Zhoukoudian i Kina |
| MIS 18 | 760,000 | kulere | |
| MIS 19 | 787,000 | varmere | |
| MIS 20 | 810,000 | kulere | H. erectus ved Gesher Bruk Ya'aqov i Israel |
| MIS 21 | 865,000 | varmere | |
| MIS 22 | 1,030,000 | kulere |
kilder
Jeffrey Dorale fra University of Iowa.
Alexanderson H, Johnsen T, og Murray AS. 2010. Re-date Pilgrimstad Interstadial med OSL: et varmere klima og en mindre isplate under den svenske Midt Weichselian (MIS 3)?Boreas 39(2):367-376.
Bintanja, R. "Nordamerikansk isark-dynamikk og begynnelsen av 100 000-årige is-sykluser." Naturvolum 454, R. S. W. van de Wal, Nature, 14. august 2008.
Bintanja, Richard. "Modellerte atmosfæriske temperaturer og globale havnivåer de siste million årene." 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, og Peate DW. 2010. Havnivå høystand 81.000 år siden på Mallorca. Science 327 (5967): 860-863.
Hodgson DA, Verleyen E, Squier AH, Sabbe K, Keely BJ, Saunders KM, og Vyverman W. 2006. Interglacial miljøer i kyst øst-Antarktis: sammenligning av MIS 1 (Holocene) og MIS 5e (Last Interglacial) innsjøsedimentregister. Quaternary Science Reviews 25(1–2):179-197.
Huang SP, Pollack HN og Shen PY. 2008. En sen kvartær klimarekonstruksjon basert på data om borehullsvarme, data om borehull og instrumentering. Geophys Res Lett 35 (13): L13703.
Kaiser J, og Lamy F. 2010. Koblinger mellom svingninger i patisisk isblad og antarktisk støvvariabilitet i løpet av den siste istiden (MIS 4-2).Quaternary Science Reviews 29(11–12):1464-1471.
Martinson DG, Pisias NG, Hays JD, Imbrie J, Moore Jr TC, og Shackleton NJ. 1987. Alderdatering og omløpsteorien om istidene: Utvikling av en høyoppløselig 0 til 300 000 år lang kronostratigrafi.Kvaternær forskning 27(1):1-29.
Suggate RP og Almond PC. 2005. The Last Glacial Maximum (LGM) på vestlige South Island, New Zealand: implikasjoner for den globale LGM og MIS 2. Quaternary Science Reviews 24(16–17):1923-1940.