Étapes des isotopes marins
Construire Une Histoire Paléoclimatique du Monde
Photothèque scientifique / STEVE GSCHMEISSNER / Getty Images
Les étapes isotopiques marines (en abrégé MIS), parfois appelées étapes isotopiques de l'oxygène (OIS), sont les pièces découvertes d'une liste chronologique des périodes froides et chaudes alternées sur notre planète, remontant à au moins 2,6 millions d'années. Développé par des travaux successifs et collaboratifs des paléoclimatologues pionniers Harold Urey, Cesare Emiliani, John Imbrie, Nicholas Shackleton et une foule d'autres, MIS utilise l'équilibre des isotopes de l'oxygène dans les dépôts de plancton fossile (foraminifères) empilés au fond des océans pour construire une histoire environnementale de notre planète. Les rapports isotopiques changeants de l'oxygène contiennent des informations sur la présence de calottes glaciaires, et donc sur les changements climatiques planétaires, à la surface de notre Terre.
Comment fonctionne la mesure des étapes des isotopes marins
Les scientifiques prennentcarottes de sédimentsdu fond de l'océan partout dans le monde, puis mesurer le rapport de l'oxygène 16 à l'oxygène 18 dans les coquilles de calcite des foraminifères. L'oxygène 16 est préférentiellement évaporé des océans, dont une partie tombe sous forme de neige sur les continents. Les périodes d'accumulation de neige et de glace glaciaire voient donc un enrichissement correspondant des océans en oxygène 18. Ainsi, le rapport O18/O16 évolue dans le temps, principalement en fonction du volume de glace glaciaire sur la planète.
Preuve à l'appui de l'utilisation de l'oxygèneisotopeLes ratios en tant qu'indicateurs du changement climatique se reflètent dans l'enregistrement correspondant de ce que les scientifiques pensent être la raison de l'évolution de la quantité de glace des glaciers sur notre planète. Les principales raisons pour lesquelles la glace glaciaire varie sur notre planète ont été décrites par le géophysicien et astronome serbe Milutin Milankovic (ou Milankovitch) comme la combinaison de l'excentricité de l'orbite de la Terre autour du soleil, de l'inclinaison de l'axe de la Terre et de l'oscillation de la planète apportant le nord latitudes plus proches ou plus éloignées de l'orbite du soleil, ce qui modifie la distribution du rayonnement solaire entrant sur la planète.
Trier les facteurs concurrents
Le problème est, cependant, que bien que les scientifiques aient été en mesure d'identifier un enregistrement complet des changements du volume global de glace au fil du temps, la quantité exacte d'élévation du niveau de la mer, ou de baisse de température, ou même de volume de glace, n'est généralement pas disponible grâce aux mesures des isotopes. l'équilibre, car ces différents facteurs sont interdépendants. Cependant, les changements du niveau de la mer peuvent parfois être identifiés directement dans les archives géologiques : par exemple, des incrustations de grottes datables qui se développent au niveau de la mer (voir Dorale et ses collègues). Ce type de preuves supplémentaires aide finalement à trier les facteurs concurrents pour établir une estimation plus rigoureuse de la température passée, du niveau de la mer ou de la quantité de glace sur la planète.
Changement climatique sur Terre
Le tableau suivant répertorie une paléo-chronologie de la vie sur terre, y compris la manière dont les principales étapes culturelles s'intègrent, au cours du dernier million d'années. Les chercheurs ont poussé la liste MIS/OIS bien au-delà.
Tableau des étapes des isotopes marins
| MIS Stage | Date de début | Plus frais ou plus chaud | Événements culturels |
| MON 1 | 11 600 | plus chaud | l'Holocène |
| MON 2 | 24 000 | glacière | dernier maximum glaciaire , Amériques peuplées |
| MON 3 | 60 000 | plus chaud | début du paléolithique supérieur ; Australie peuplée , parois des grottes du Paléolithique supérieur peintes, les Néandertaliens disparaissent |
| MON 4 | 74 000 | glacière | Super-éruption du mont Toba |
| MON 5 | 130 000 | plus chaud | Les premiers humains modernes (EMH) quittent l'Afrique pour coloniser le monde |
| SIG 5a | 85 000 | plus chaud | Howieson's Poort/Still Baycomplexes en Afrique australe |
| MON 5b | 93 000 | glacière | |
| MON 5c | 106 000 | plus chaud | EMH à Skuhl et Qazfeh en Israël |
| mon 5d | 115 000 | glacière | |
| MON 5e | 130 000 | plus chaud | |
| MON 6 | 190 000 | glacière | Paléolithique moyen commence, HEM évolue, à Bouri et Omo Kibis en Éthiopie |
| MON 7 | 244 000 | plus chaud | |
| MON 8 | 301 000 | glacière | |
| MON 9 | 334 000 | plus chaud | |
| MON 10 | 364 000 | glacière | Homme debout et Diring Yuriahk en Sibérie |
| MON 11 | 427 000 | plus chaud | Néandertaliens évoluer en Europe. Cette étape est considérée comme la plus similaire à MIS 1 |
| MON 12 | 474 000 | glacière | |
| MON 13 | 528 000 | plus chaud | |
| MON 14 | 568 000 | glacière | |
| MON 15 | 621 000 | refroidisseur | |
| MON 16 | 659 000 | glacière | |
| MON 17 | 712 000 | plus chaud | H. érigé à Zhoukoudian en Chine |
| MON 18 | 760 000 | glacière | |
| MON 19 | 787 000 | plus chaud | |
| MON 20 | 810 000 | glacière | H. érigé à Gesher Benot Ya'aqov en Israël |
| MON 21 | 865 000 | plus chaud | |
| MON 22 | 1 030 000 | glacière |
Sources
Jeffrey Dorale de l'Université de l'Iowa.
Alexanderson H, Johnsen T et Murray AS. 2010. Re-dater l'Interstade de Pilgrimstad avec l'OSL : un climat plus chaud et une calotte glaciaire plus petite pendant le Weichselien moyen suédois (MIS 3) ? Boréas 39(2):367-376.
Bintanja, R. 'Dynamique de la calotte glaciaire nord-américaine et début de cycles glaciaires de 100 000 ans.' Nature volume 454, RSW van de Wal, Nature, 14 août 2008.
Bintanja, Richard. 'Modélisation des températures atmosphériques et des niveaux mondiaux de la mer au cours des derniers millions d'années.' 437, Roderik SW van de Wal, Johannes Oerlemans, Nature, 1er septembre 2005.
Dorale JA, Onac BP, Fornós JJ, Ginés J, Ginés A, Tuccimei P et Peate DW. 2010. Sea-Level Highstand il y a 81 000 ans à Majorque. Sciences 327(5967):860-863.
Hodgson DA, Verleyen E, Squier AH, Sabbe K, Keely BJ, Saunders KM et Vyverman W. 2006. Environnements interglaciaires de l'Antarctique oriental côtier : comparaison des enregistrements de sédiments lacustres MIS 1 (Holocène) et MIS 5e (Dernier interglaciaire). Examens de la science quaternaire 25(1–2):179-197.
Huang SP, Pollack HN et Shen PY. 2008. Une reconstruction climatique du Quaternaire tardif basée sur les données de flux de chaleur de forage, les données de température de forage et l'enregistrement instrumental. Géophys Res Lett 35(13) : L13703.
Kaiser J et Lamy F. 2010. Liens entre les fluctuations de l'inlandsis patagonien et la variabilité de la poussière antarctique au cours de la dernière période glaciaire (MIS 4-2). Examens de la science quaternaire 29(11–12):1464-1471.
[Article PMC gratuit] [PubMed] Martinson DG, Pisias NG, Hays JD, Imbrie J, Moore Jr TC et Shackleton NJ. 1987. Datation et théorie orbitale des glaciations : développement d'une chronostratigraphie haute résolution de 0 à 300 000 ans. Recherche Quaternaire 27(1):1-29.
Suggate RP et Amande PC. 2005. Le dernier maximum glaciaire (LGM) dans l'ouest de l'île du Sud, en Nouvelle-Zélande : implications pour le LGM mondial et le SIG 2. Examens de la science quaternaire 24(16–17):1923-1940.