Morski etap izotopowy 11 - Marine Isotope Stage 11
Marine Isotope Stage 11 lub MIS 11 to Marine Isotope Stage w geologicznym zapisie temperatury , obejmujący okres interglacjalny między 424 000 a 374 000 lat temu. Odpowiada to Hoxnian Stage w Wielkiej Brytanii.
Badane są okresy interglacjalne, które miały miejsce w plejstocenie, aby lepiej zrozumieć obecny i przyszły klimat. Tak więc obecny interglacjał, holocen , jest porównywany z MIS 11 lub Marine Isotope Stage 5 .
Charakterystyka
MIS 11 reprezentuje najdłuższy i najcieplejszy interglacjalny interglacjał ostatnich 500 kyr. W rzeczywistości pokazuje on ocieplenie deglacjalne o najwyższej amplitudzie w ciągu ostatnich 5 milionów lat i prawdopodobnie trwało dwa razy w stosunku do innych stadiów interglacjalnych. MIS 11 charakteryzuje się ogólnie ciepłymi temperaturami powierzchni morza na dużych szerokościach geograficznych, silną cyrkulacją termohalinową , niezwykłymi zakwitami wapiennego planktonu na dużych szerokościach geograficznych, wyższym poziomem morza niż obecny , ekspansją rafy koralowej skutkującą zwiększoną akumulacją węglanów nerytowych i ogólnie słabą formą pelagiczną konserwacja węglanów i silne rozpuszczanie w niektórych obszarach. MIS 11 jest uważany za najcieplejszy okres interglacjalny ostatnich 500 000 lat.
Stężenie CO
2
Stężenie dwutlenku węgla podczas MIS 11 było prawdopodobnie podobne do udokumentowanego w okresie przedindustrialnym , ale nie szczególnie wysokie w porównaniu z innymi okresami interglacjalnymi (na przykład CO
2stężenie było prawdopodobnie wyższe podczas MIS 9). Ponadto osobliwą cechą MIS 11 jest to, że wczesny CO
2 pik, zwykle związany z deglacjacją w odpowiedzi na wzrost temperatury, nie jest wykrywany.
Pozornie długotrwałe warunki międzylodowcowe udokumentowane podczas MIS 11 zależą od szczególnej interakcji między CO
2koncentracja i nasłonecznienie. W rzeczywistości, w okresach zarówno ekscentryczności, jak i minimów precesji , nawet niewielkie zmiany całkowitego nasłonecznienia mogą prowadzić kontrolę klimatu do gazów cieplarnianych, w szczególności CO
2.
Wydajność węglanowa
W środowisku płytkowodnym rozwój kilku głównych systemów rafowych (takich jak Wielka Rafa Koralowa ) towarzyszył zwiększonej produkcji węglanów rafowych. Produkcja węglanu wapnia osiągnęła szczyt w subpolarnych i subtropikalnych oceanach, odzwierciedlając zmianę ekologii planktonu z okrzemek na plankton wapienny z powodu zmian temperatury wody morskiej, która najwyraźniej była cieplejsza na niskich szerokościach geograficznych. Zwiększona produkcja węglanu w obu szelfach kontynentalnych i środowiskach otwartych oceanów na średnich szerokościach geograficznych może częściowo wyjaśniać wysokie tempo rozpuszczania osadów węglanowych podczas MIS 11 w basenach oceanicznych, takich jak Ocean Indyjski i Pacyfik. Rzeczywiście, wzrost regionalnej produktywności węglanów można wytłumaczyć jedynie zwiększonym rozpuszczaniem węglanów w innych (źródłowych) obszarach. Innym wyjaśnieniem obecności szlaków raf barierowych na niskich szerokościach geograficznych podczas MIS 11 jest to, że tropikalne szelfy kontynentalne zostały (przynajmniej częściowo) zalane w odpowiedzi na poważną transgresję morską (patrz poniżej).
Poziom morza i transgresja morska
Złoża plaż na Alasce , Bermudach i Bahamach , a także wypiętrzone tarasy rafowe w Indonezji sugerują, że globalny poziom mórz osiągnął nawet dwadzieścia metrów powyżej obecnego. δ18
O zapisy pokazują izotopowe depletions, które są zgodne z highstand poziomu morza, ale efekt temperatura nie może być pewnie Niesplątany z glacioeustasy. Ponadto, aby wytworzyć podobny wysoki poziom mórz, należy wnioskować o zapadnięciu się co najmniej jednego dużego lądolodu, niemniej jednak stabilność tych lądolodów jest jednym z głównych pytań w badaniach nad zmianami klimatu: w rzeczywistości kontrowersyjna dowody sugerują, że dzisiejsze polarne pokrywy lodowe mogły zostać zakłócone (lub drastycznie skurczone) podczas poprzednich interglacjałów plejstoceńskich.
Zwiększony poziom morza wymaga obniżenia nowoczesnych polarnych pokryw lodowych i jest zgodne z interpretacją, że zarówno Zachód Antarktyda i Grenlandia lodowce były nieobecne, albo przynajmniej znacznie zmniejszona, podczas depozytów MIS 11. sedymentacyjnych z Grenlandii wskazują na niemal całkowite deglacjacji południowej Grenlandii, a następnie wzrost poziomu morza o 4,5 do 6 metrów objętości odpowiadającej poziomowi morza podczas MIS 11, około 410 000 do 400 000 lat temu.
Cechy astronomiczne
W przeciwieństwie do większości innych interglacjałów późnego czwartorzędu, MIS 11 nie może być prosto wyjaśniony i modelowany wyłącznie w kontekście mechanizmów wymuszających Milankovitcha . Według różnych badań okres interglacjalny MIS 11 był dłuższy niż inne stadia interglacjalne. Utrzymujące się ciepło interglacjalne mogło trwać tak długo, jak to trwało, ponieważ ekscentryczność orbity była niska, a amplituda cyklu precesyjnego zmniejszyła się, co spowodowało kilka mniej zimnych podetapów w tym okresie i być może również wywołało nagłą zmianę klimatu w okresie przejściowym 12–11 MIS. najbardziej intensywny z ostatnich 500 kyrs. Warto zauważyć, że MIS 11 powstał tuż po jednym z najbardziej „ciężkich” plejstocenów δ18
O lodowce (MIS 12). Według niektórych autorów, MIS 12 prawdopodobnie reprezentuje „minimum” w ramach cykli 400 kyr (która jest najwyraźniej „rozciągnięta” na cykle około 500 kyr w plejstocenie), tak samo jak kompleks MIS 24/MIS 22 ( ok. 900 ka, Wang i wsp., 2004). Potwierdzeniem tego wniosku jest obserwacja, że te dramatyczne interwały lodowcowe zbiegają się z okresami poważnej reorganizacji klimatu, a mianowicie „wydarzeniem środkowym Brunhes” (Jansen i in., 1986) i „rewolucją środkowoplejstoceńską” (Berger i Jansen). , 1994). Ze względu na swój wzorzec nasłonecznienia sterowanego astronomicznie, MIS 11 może być najlepszym odpowiednikiem sytuacji nasłonecznienia w najbliższej przyszłości. Dwuwymiarowy model klimatu półkuli północnej używany do symulacji ewolucji klimatu nad MIS 11, MIS 5 i w przyszłości sugerował, że cechy klimatyczne i długość MIS 11 mogą być porównywalne z interglacjalnymi teraźniejszością i przyszłością przy braku wymuszania antropogenicznego. Ta uwaga doprowadziła niektórych autorów do wniosku, że obecny okres interglacjalny (rozpoczęty 10 kir) trwałby przez około 20–25 kir nawet przy braku wymuszeń antropogenicznych.