Marine Isotope Stages (förkortat MIS), ibland kallad Oxygen Isotope Stages (OIS), är de upptäckta delar av en kronologisk lista över växlande kalla och varma perioder på vår planet, som går tillbaka till minst 2,6 miljoner år. Utvecklad av successivt och samarbete av pionjärpaloklimatologerna Harold Urey, Cesare Emiliani, John Imbrie, Nicholas Shackleton och en mängd andra, MIS använder balansen mellan syreisotoper i staplade fossila planktonavlagringar (foraminifera) på botten av oceanerna för att bygga en miljöhistoria av vår planet. De förändrade syre-isotopförhållandena innehåller information om närvaron av isark, och därmed planetära klimatförändringar, på vår jord.
Hur mätningen av marina isotopstegen fungerar
Forskare tar sedimentkärnor från havets botten över hela världen och mät 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 isis byggs upp ser därför en motsvarande berikning av haven i syre 18. Således förändras O18 / O16-förhållandet med tiden, mestadels som en funktion av volymen av isis på planeten.
Bevis för användning av syre isotop förhållanden som klimatförändringsprocesser återspeglas i matchningen av vad forskarna tror att 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 slingrandet av planet som leder de nordliga breddegraderna närmare eller längre från solens bana, som alla ändrar fördelningen av inkommande sol strålning till planeten.
Sortera ut konkurrerande faktorer
Problemet är emellertid att även om forskare har kunnat identifiera en omfattande registrering av globala isvolymförändringar genom tiden, är den exakta mängden hav nivåökning, eller temperaturnedgång, eller till och med isvolym, är inte allmänt tillgängligt genom mätningar av isotopbalansen, eftersom dessa olika faktorer är relaterade till varandra. 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 de konkurrerande faktorerna för att fastställa en strängare uppskattning av tidigare temperatur, havsnivå eller mängden is på planeten.
Klimatförändringar på jorden
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 | 24,000 | kylare | sista glaciala max, Americas befolkade |
| MIS 3 | 60,000 | varmare | övre Paleolithic börjar; Australien befolkade, övre Paleolitiska grottväggar målade, försvinner neandertalarna |
| MIS 4 | 74,000 | kylare | Mt. Toba superutbrott |
| MIS 5 | 130,000 | varmare | tidiga moderna människor (EMH) lämnar Afrika för att kolonisera världen |
| MIS 5a | 85,000 | varmare | Howiesons Poort / Still Bay komplex i södra Afrika |
| MIS 5b | 93,000 | kylare | |
| MIS 5c | 106,000 | varmare | EMH på Skuhl och Qazfeh i Israel |
| MIS 5d | 115,000 | kylare | |
| MIS 5e | 130,000 | varmare | |
| MIS 6 | 190,000 | kylare | Mellanpalolitisk börjar, EMH utvecklas, vid Bouri och Omo Kibish i Etiopien |
| MIS 7 | 244,000 | varmare | |
| MIS 8 | 301,000 | kylare | |
| MIS 9 | 334,000 | varmare | |
| MIS 10 | 364,000 | kylare | Homo erectus hos Diring Yuriahk i Sibirien |
| MIS 11 | 427,000 | varmare | Neanderthals utvecklas i Europa. Det här stadiet anses vara det mest liknar MIS 1 |
| MIS 12 | 474,000 | kylare | |
| MIS 13 | 528,000 | varmare | |
| MIS 14 | 568,000 | kylare | |
| MIS 15 | 621,000 | ccooler | |
| MIS 16 | 659,000 | kylare | |
| MIS 17 | 712,000 | varmare | H. erectus på Zhoukoudian i Kina |
| MIS 18 | 760,000 | kylare | |
| MIS 19 | 787,000 | varmare | |
| MIS 20 | 810,000 | kylare | H. erectus på Gesher Använd Ya'aqov i Israel |
| MIS 21 | 865,000 | varmare | |
| MIS 22 | 1,030,000 | kylare |
källor
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. "Nordamerikanska isarkdynamik och början av 100 000-åriga glacykler." 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. Interglaciala miljöer i kustnära östra Antarktis: jämförelse av MIS 1 (Holocene) och MIS 5e (Last Interglacial) sjösedimentregister. Quaternary Science Reviews 25(1–2):179-197.
Huang SP, Pollack HN och Shen PY. 2008. En sen kvartärsklimatrekonstruktion baserad på borrhålets värmeströmningsdata, borrhålstemperaturdata 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.