Meren isotooppivaiheet (lyhennetty MIS), joita kutsutaan joskus myös hapen isotooppivaiheiksi (OIS), ovat löydettyjä kappaletta kronologista luetteloa vuorottelevista kylmistä ja lämpimistä ajanjaksoista planeetallamme, joiden painoarvo on vähintään 2,6 miljoonaa vuotta. Kehittäneet peräkkäisen ja yhteistyöhön osallistuneen paleoklimatologien Harold Ureyn, Cesare Emilianin, John Imbrien, Nicholas Shackletonin ja joukon muiden, MIS käyttää hapen isotooppien tasapainoa pinottujen fossiilisten planktonien (foraminifera) kerrostumissa valtamerten pohjalla rakentaakseen ympäristöhistoriaamme planeetta. Muuttuvat happea käyttävät isotooppisuhteet pitävät tietoa jäälevyjen läsnäolosta ja siten planeetan ilmastomuutoksista maan pinnalla.
Kuinka meri-isotooppien mittausvaiheet toimivat
Tutkijat ottavat sedimentin ytimet mitata sitten valtameren pohjasta ympäri maailmaa ja mittaa sitten happea 16: n ja happea 18: n suhde foraminiferan kalsiittikuorissa. Happi 16 haihdutetaan mieluiten valtamereistä, joista osa sataa lumena mantereilla. Ajat, jolloin lunta ja jäätiköitä kertyy, näkevät siis vastaavan valtamerten rikastuksen happea 18. Siten O18 / O16-suhde muuttuu ajan myötä, lähinnä riippuen jäätikään jäämän tilavuudesta planeetalla.
Todisteet hapen käytöstä isotooppi suhteet ilmastonmuutoksen lähestymistavoina heijastuvat vastaavissa tutkimuksissa siitä, mitä tutkijoiden mielestä johtuu jäätikköjään muuttuvasta määrästä planeetallamme. Tärkeimmät syyt jäätiköiden jään vaihtelemiseen planeetallamme kuvasivat serbialainen geofysiikka ja tähtitieteilijä Milutin Milankovic (tai Milankovitch) yhdistelmänä Maan kiertoradan epäkeskeisyydestä auringon ympärillä, Maan akselin kallistumisesta ja planeetta, joka tuo pohjoiset leveysasteet lähemmäksi tai kauempana auringon kiertoradasta, mikä kaikki muuttaa tulevan aurinkoenergian jakautumista säteily planeetalle.
Kilpailevien tekijöiden selvittäminen
Ongelmana on kuitenkin, että vaikka tutkijat ovat kyenneet tunnistamaan laajan ennusteen globaalista jäämäärän muutoksista ajan kuluessa, tarkka merimäärä tason nousua tai lämpötilan laskua tai jopa jäämäärää ei yleensä ole saatavana mittaamalla isotooppitasapainoa, koska nämä eri tekijät ovat toisiinsa. Merenpinnan muutokset voidaan kuitenkin joskus tunnistaa suoraan geologisesta aineistosta: esimerkiksi merenpinnalla kehittyvät luolat luolakuormitukset (katso Dorale ja hänen kollegansa). Tämän tyyppinen lisätodiste auttaa viime kädessä selvittämään kilpailevat tekijät määrittäessään entistä tarkemman hinnan lämpötilasta, merenpinnasta tai jäämäärästä planeetalla.
Ilmastomuutos maan päällä
Seuraavassa taulukossa luetellaan maapallon elämän paleokronologia, mukaan lukien kuinka tärkeimmät kulttuuriaskeleet sopivat viimeisen miljoonan vuoden ajan. Tutkijat ovat ottaneet MIS / OIS-luettelon selvästi pidemmälle.
Meren isotooppivaiheiden taulukko
| MIS-vaihe | Aloituspäivämäärä | Viileämpi tai lämpimämpi | Kulttuuritapahtumat |
| MIS 1 | 11,600 | lämpimämpi | holoseeni |
| MIS 2 | 24,000 | jäähdytin | viimeinen jäätikkö, Amerikka asuttu |
| MIS 3 | 60,000 | lämpimämpi | ylempi paleoliittinen alkaa; Australia asuttu, paleoliittisen luolan yläseinät maalattu, neandertalit katoavat |
| MIS 4 | 74,000 | jäähdytin | Mt. Toba superpurkaus |
| MIS 5 | 130,000 | lämpimämpi | varhaiset nykyajan ihmiset (EMH) lähtevät Afrikasta siirtämään maailman |
| MIS 5a | 85,000 | lämpimämpi | Howiesonin Poort / Still Bay komplekseja Etelä-Afrikassa |
| MIS 5b | 93,000 | jäähdytin | |
| MIS 5c | 106,000 | lämpimämpi | EMH Skuhlissa ja Qazfeh Israelissa |
| MIS 5d | 115,000 | jäähdytin | |
| MIS 5e | 130,000 | lämpimämpi | |
| MIS 6 | 190,000 | jäähdytin | Keskipaleoliittinen alkaa, EMH kehittyy, Bourissa ja Omo Kibish Etiopiassa |
| MIS 7 | 244,000 | lämpimämpi | |
| MIS 8 | 301,000 | jäähdytin | |
| MIS 9 | 334,000 | lämpimämpi | |
| MIS 10 | 364,000 | jäähdytin | Homo erectus klo Diring Yuriahk Siperiassa |
| MIS 11 | 427,000 | lämpimämpi | Neanderthals kehittyvät Euroopassa. Tämän vaiheen ajatellaan olevan samankaltainen kuin MIS 1 |
| MIS 12 | 474,000 | jäähdytin | |
| MIS 13 | 528,000 | lämpimämpi | |
| MIS 14 | 568,000 | jäähdytin | |
| MIS 15 | 621,000 | ccooler | |
| MIS 16 | 659,000 | jäähdytin | |
| MIS 17 | 712,000 | lämpimämpi | H. erectus at Zhoukoudian Kiinassa |
| MIS 18 | 760,000 | jäähdytin | |
| MIS 19 | 787,000 | lämpimämpi | |
| MIS 20 | 810,000 | jäähdytin | H. erectus Gesher Benot Ya'aqovissa Israelissa |
| MIS 21 | 865,000 | lämpimämpi | |
| MIS 22 | 1,030,000 | jäähdytin |
Lähteet
Jeffrey Dorale Iowan yliopistosta.
Alexanderson H, Johnsen T ja Murray AS. 2010. Uudelleensuunnittelu Pilgrimstad Interstadialista OSL: n kanssa: lämpimämpi ilmasto ja pienempi jääkerros Ruotsin keskimmäisen Weichselian (MIS 3) aikana?Boreas 39(2):367-376.
Bintanja, R. "Pohjois-Amerikan jäälevyn dynamiikka ja 100 000 vuoden jäätiköiden alkaminen." Luonnon tilavuus 454, R S. W. van de Wal, luonto, 14. elokuuta 2008.
Bintanja, Richard. "Mallinnetut ilman lämpötilat ja maailman merenpinnat viimeisen miljoonan vuoden aikana." 437, Roderik S.W. van de Wal, Johannes Oerlemans, luonto, 1. syyskuuta 2005.
Dorale JA, Onac BP, Fornós JJ, Ginés J, Ginés A, Tuccimei P ja Peate DW. 2010. Merenpinnan kohokohta 81 000 vuotta sitten Mallorcalla. Science 327 (5967): 860 - 863.
Hodgson DA, Verleyen E, Squier AH, Sabbe K, Keely BJ, Saunders KM ja Vyverman W. 2006. Itäisen Etelämantereen rannikkoalueiden jäänväliset ympäristöt: MIS 1 (holoseeni) ja MIS 5e (viimeinen jäänvälinen) järvien sedimenttirekisterien vertailu. Kvaternääritiede 25(1–2):179-197.
Huang SP, Pollack HN ja Shen PY. 2008. Myöhäinen kvaternäärinen ilmastonmuutos, joka perustuu porausreikien lämpövirtaustietoihin, porausreiän lämpötilatietoihin ja instrumenttirekisteriin. Geophys Res Lett 35 (13): L13703.
Kaiser J ja Lamy F. 2010. Patagonian jäälevyn vaihteluiden ja Etelämantereen pölyvaihteluiden väliset yhteydet viimeisen jääkauden aikana (MIS 4-2).Kvaternääritiede 29(11–12):1464-1471.
Martinson DG, Pisias NG, Hays JD, Imbrie J, Moore Jr TC ja Shackleton NJ. 1987. Ikäkatsaus ja jääkausien kiertoteoria: Korkean resoluution 0 - 300 000-vuotisen kronostratigrafian kehittäminen.Kvaternääritutkimus 27(1):1-29.
Ehdota RP ja Almond PC. 2005. Viimeinen jäätikkö (LGM) Länsi-South Islandissa, Uudessa-Seelannissa: vaikutukset globaaliin LGM: ään ja MIS 2: een. Kvaternääritiede 24(16–17):1923-1940.