Morski etap izotopowy 11 - Marine Isotope Stage 11

Historia 5 milionów lat, reprezentująca Lisiecki i Raymo (2005) LR04 bentosowy stos

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
2
stężenie 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
2
koncentracja 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

Morskie sekcje rdzenia z południowego Atlantyku, liczące około miliona lat

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.

Zobacz też

Bibliografia