Морской изотоп, стадия 11 - Marine Isotope Stage 11

5 миллионов лет истории, представляющие бентосный стек Lisiecki и Raymo (2005) LR04

Морской изотоп, стадия 11 или же MIS 11 это Морской изотопный этап в геологическая запись температуры, охватывающий межледниковый период между 424 000 и 374 000 лет назад.[1] Это соответствует Хокснийский ярус в Британии.

Межледниковые периоды, наступившие в Плейстоцен исследуются, чтобы лучше понять нынешний и будущий климат. Таким образом, нынешнее межледниковье, Голоцен, сравнивается с MIS 11 или Морской изотоп, стадия 5.

Характеристики

MIS 11 представляет собой самый длинный и самый теплый межледниковый интервал за последние 500 тыс. Лет. Фактически, это показывает ледниковое потепление с максимальной амплитудой за последние 5 млн лет и, возможно, длилось вдвое больше, чем другие стадии межледниковья. MIS 11 характеризуется общими теплыми температурами поверхности моря в высоких широтах, сильным термохалинная циркуляция, необычные цветы известняковых планктон в высоких широтах, выше уровень моря чем настоящее время, коралловый риф расширение, приводящее к увеличению накопления неритовых карбонатов и в целом плохой консервации пелагических карбонатов и сильному растворению в определенных областях. MIS 11 считается самым теплым межледниковьем за последние 500 000 лет.[2]

Концентрация CO
2

Углекислый газ концентрация во время MIS 11, возможно, была аналогична той, что задокументирована в доиндустриальный период, но не особенно высокий по сравнению с другими межледниковыми периодами (например, CO
2 концентрация, вероятно, была выше во время MIS 9).[3] Кроме того, отличительной особенностью MIS 11 является то, что ранний CO
2 пик, обычно связанный с дегляциацией в ответ на повышение температуры, не обнаруживается.

По-видимому, длительные межледниковые условия, зафиксированные во время MIS 11, зависят от своеобразного взаимодействия между CO
2 концентрация и инсоляция. Фактически, в периоды обоих эксцентриситет и прецессия минимумы, даже небольшие вариации в целом инсоляция может привести к контролю климата и выбросам парниковых газов, в частности CO
2.

Карбонатная продуктивность

В мелководье окружающей среде, развитие нескольких основных систем рифов (таких как Большой Барьерный риф ) сопровождалось увеличением карбонатной продукции рифов. Производство карбоната кальция достигло пика в субполярных и субтропических океанах, что отражает сдвиг в экологии планктона с диатомеи на известковый планктон из-за изменений температуры морской воды, которая, по-видимому, была теплее в низких широтах. Увеличение производства карбоната в обоих континентальные шельфы Средние широты открытого океана могут частично объяснить высокие скорости растворения карбонатных отложений во время MIS 11 во всех океанских бассейнах, таких как Индийский и Тихий. Действительно, увеличение продуктивности карбонатов в регионе можно объяснить только увеличением растворения карбонатов в других (исходных) областях. Другое объяснение наличия участков барьерных рифов в низких широтах во время MIS 11 состоит в том, что тропические континентальные шельфы были (по крайней мере частично) затоплены в ответ на крупную морскую трансгрессию (см. Ниже).

Уровень моря и морская трансгрессия

Секции морских кернов из Южной Атлантики, возраст около миллиона лет

Пляжные отложения в Аляска, Бермуды и Багамы, а также приподнятые рифовые террасы в Индонезия, предполагают, что глобальный уровень моря поднялся на двадцать метров выше нынешнего.[4][5][6] δ18
О записи показывают изотопное истощение, которое согласуется с высоким уровнем моря, но температурный эффект нельзя с уверенностью отделить от гляциоэустази. Более того, необходимо сделать вывод об обрушении по крайней мере одного крупного ледникового щита, чтобы обеспечить аналогичный высокий уровень моря, тем не менее, стабильность этих ледяных щитов является одним из основных вопросов в исследованиях изменения климата: на самом деле, спорная геологическая Имеются данные, свидетельствующие о том, что современные полярные ледяные щиты могли быть разрушены (или резко сокращены) во время предыдущих межледниковий плейстоцена.

Повышение уровня моря требует сокращения современных полярных ледяных щитов и согласуется с интерпретацией, согласно которой как Западная Антарктида и Гренландия ледяные щиты отсутствовали или, по крайней мере, значительно сократились во время MIS 11. Осадочные отложения из Гренландии предполагают почти полное дегляциация юга Гренландии и последующее повышение уровня моря на 4,5-6 метров эквивалентного уровня моря во время MIS 11, около 410 000–400 000 лет назад.[7]

Астрономические особенности

В отличие от большинства других межледниковий позднего четвертичного периода, MIS 11 не может быть прямо объяснен и смоделирован исключительно в контексте Миланкович нагнетательные механизмы.[8] Согласно различным исследованиям, межледниковый период MIS 11 был более продолжительным, чем другие межледниковые стадии. Устойчивое межледниковое тепло могло продолжаться столько же, сколько и оно, потому что эксцентриситет орбиты был низким, а амплитуда прецессионного цикла уменьшилась, что привело к уменьшению количества холодных подстадий в этот период и, возможно, также вызвало резкое изменение климата при переходе MIS 12–11, самом интенсивном из последних 500 тыс. лет. Примечательно, что MIS 11 возник сразу после одного из самых «тяжелых» плейстоценовых δ18
О ледниковые (МИС 12). По мнению некоторых авторов, MIS 12, вероятно, представляет собой «минимум» в пределах 400-тысячелетней цикличности (которая, по-видимому, «растянута» примерно на 500-тысячелетние циклы в плейстоцене), как и комплекс MIS 24 / MIS 22 ( ок. 900 тыс. лет назад; Wang et al., 2004). Этот вывод подтверждается наблюдением, что эти драматические ледниковые интервалы совпадают с периодами крупной реорганизации климата, а именно с «событием среднего Брюнеса» (Jansen et al., 1986) и «революцией среднего плейстоцена» (Berger & Jansen , 1994) соответственно. Принимая во внимание характер инсоляции, обусловленной астрономическими данными, MIS 11 может быть лучшим аналогом для ситуации с инсоляцией в ближайшем будущем. Двухмерная модель климата северного полушария, используемая для моделирования эволюции климата в MIS 11, MIS 5 и в будущем, подразумевала, что климатические характеристики и длина MIS 11 могут быть сопоставимы с межледниковьем настоящего будущего в отсутствие антропогенного воздействия. Это соображение привело некоторых авторов к выводу, что нынешний межледниковый период (начавшийся 10 тыс. Лет назад) продолжался бы примерно 20–25 тыс. Лет даже в отсутствие антропогенного воздействия.[нужна цитата ]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Lisiecki, Lorraine E .; Раймо, Морин Э. (2005). «Плиоцен-плейстоценовый стек из 57 глобально распределенных бентосных записей δ18O». Палеоокеанография. 20 (1): н / д. Bibcode:2005PalOc..20.1003L. Дои:10.1029 / 2004PA001071.
  2. ^ Ховард, W.R. (1997). «Теплое будущее в прошлом». Природа. 388 (6641): 418–9. Дои:10.1038/41201.
  3. ^ Raynaud, D .; Barnola, J.M .; Souchez, R .; Lorrain, R .; Petit, J.R .; Duval, P .; Липенков, В. (Июль 2005 г.). «Палеоклиматология: рекорд морской изотопной стадии 11». Природа. 436 (7047): 39–40. Bibcode:2005Натура 436 ... 39R. Дои:10.1038 / 43639b. PMID  16001055.
  4. ^ Hearty, P.J .; Kindler, P .; Cheng, H .; Эдвардс, Р.Л. (апрель 1999 г.). «Свидетельства высокого уровня моря среднего плейстоцена +20 м (Бермудские острова и Багамы) и частичного обрушения антарктических льдов». Геология. 27 (4): 375–8. Дои:10.1130 / 0091-7613 (1999) 027 <0375: AMMPSL> 2.3.CO; 2.
  5. ^ Olson, S.L .; Сердечный, П.Дж. (февраль 2009 г.). «Устойчивое высотное положение +21 м над уровнем моря во время MIS 11 (400 тыс. Лет назад): прямые ископаемые и осадочные свидетельства с Бермудских островов». Четвертичные научные обзоры. 28 (3–4): 271–285. Bibcode:2009QSRv ... 28..271O. Дои:10.1016 / j.quascirev.2008.11.001.
  6. ^ van Hengstum, P.J .; Скотт, Д. Б.; Javaux, E.J. (Сентябрь 2009 г.). «Фораминиферы в возвышенных пещерах Бермудских островов служат дополнительным доказательством +21 м эвстатического уровня моря во время 11-го этапа морских изотопов». Четвертичные научные обзоры. 28 (19–20): 1850–69. Bibcode:2009QSRv ... 28,1850 В. Дои:10.1016 / j.quascirev.2009.05.017.
  7. ^ Альберто В. Рейес; Андерс Э. Карлсон; Брайан Л. Бирд; Роберт Г. Хэтфилд; Джозеф С. Стоунер; Келси Уинзор; Бетани Велке; Дэвид Дж. Ульман (25 июня 2014 г.). «Обрушение ледяного покрова Южной Гренландии во время 11-го этапа морских изотопов». Природа. 510 (7506): 525–528. Bibcode:2014Натура.510..525R. Дои:10.1038 / природа13456. PMID  24965655.
  8. ^ Muller, R.A .; Макдональд, Г.Дж. (1997). «Ледниковые циклы и астрономическое воздействие». Наука. 277 (5323): 215–218. Bibcode:1997Научный ... 277..215М. Дои:10.1126 / science.277.5323.215.