Морской изотоп, этап 11
Этап морских изотопов 11 или MIS 11 — это этап морских изотопов в геологических температурных рекордах , охватывающий межледниковый период между 424 000 и 374 000 лет назад. [ 1 ] Это соответствует хокснианскому этапу в Британии.
Межледниковые периоды, произошедшие в плейстоцене, исследуются, чтобы лучше понять нынешний и будущий климат. Таким образом, современное межледниковье, голоцен , сравнивают с MIS 11 или морским изотопным этапом 5 .
Характеристики
[ редактировать ]МИС 11 представляет собой самый длинный и самый теплый межледниковый период за последние 500 тыс. лет. Фактически, это дегляциальное потепление с самой высокой амплитудой за последние 5 млн лет и, возможно, длилось вдвое дольше, чем другие межледниковые этапы. MIS 11 характеризуется общими теплыми температурами поверхности моря в высоких широтах, сильной термохалинной циркуляцией , необычным цветением известкового планктона в высоких широтах, более высоким уровнем моря , чем в настоящее время , расширением коралловых рифов, приводящим к увеличению накопления неритовых карбонатов, и общим бедным пелагическим климатом. сохранение карбонатов и сильное растворение на отдельных участках. МИС 11 считается самым теплым межледниковьем за последние 500 000 лет. [ 2 ]
Концентрация CO 2
[ редактировать ]Концентрация углекислого газа во время МИС 11, возможно, была аналогична концентрации, зарегистрированной в доиндустриальный период, но не особенно высокой по сравнению с другими межледниковыми периодами (например, концентрация CO 2, вероятно, была выше во время МИС 9). [ 3 ] Кроме того, особенностью МИС 11 является то, что не обнаруживается ранний пик CO 2 , обычно связанный с дегляциацией в ответ на повышение температуры. Это необычно малое количество CO 2 было следствием исключительно высокой продуктивности морской среды в начале MIS 11. [ 4 ]
По-видимому, длительные межледниковые условия, зафиксированные во время MIS 11, зависят от своеобразного взаимодействия между концентрацией CO 2 и инсоляцией. Фактически, в периоды минимумов как эксцентриситета , так и прецессии , даже небольшие изменения в общей инсоляции могут привести к контролю климата за счет парниковых газов, в частности CO 2 .
Карбонатная производительность
[ редактировать ]На мелководье развитие нескольких крупных рифовых систем (таких как Большой Барьерный риф ) сопровождалось увеличением производства карбонатов рифами. Производство карбоната кальция достигло пика в приполярных и субтропических океанах, что отражает сдвиг в экологии планктона от диатомовых водорослей к известковому планктону из-за изменений температуры морской воды, которая, по-видимому, была теплее в низких широтах. Увеличение производства карбонатов на континентальных шельфах и в условиях открытого океана в средних широтах может частично объяснить высокие темпы растворения карбонатных отложений во время MIS 11 во всех океанских бассейнах, таких как Индийский и Тихий океан. Действительно, увеличение региональной продуктивности карбонатов можно объяснить только усилением растворения карбонатов в других (источниковых) районах. Другое объяснение наличия участков барьерных рифов в низких широтах во время MIS 11 заключается 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
[ редактировать ]
Пляжные отложения на Аляске , Бермудских и Багамских островах , а также приподнятые рифовые террасы в Индонезии позволяют предположить, что глобальный уровень моря достигал целых двадцать метров выше современного. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] д 18
Записи O показывают истощение изотопов, что соответствует высокому уровню моря, но температурный эффект нельзя с уверенностью отделить от гляциоэвстаза. Более того, чтобы привести к такому же высокому уровню моря, необходимо предположить разрушение по крайней мере одного крупного ледникового покрова. Тем не менее, стабильность этих ледяных щитов является одним из главных вопросов в исследованиях изменения климата: Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что современные полярные ледниковые щиты могли быть разрушены (или резко сократились) во время предыдущих межледниковий плейстоцена.
Повышение уровня моря требует сокращения современных полярных ледяных щитов и согласуется с интерпретацией, согласно которой ледяные щиты Западной Антарктиды и Гренландии отсутствовали или, по крайней мере, значительно сократились во время MIS 11. Осадочные отложения из Гренландии предполагают почти полную дегляциацию. южной Гренландии и последующее повышение уровня моря на 4,5–6 метров объема, эквивалентного уровню моря, во время MIS 11, примерно 410 000–400 000 лет назад. [ 8 ]
Астрономические особенности
[ редактировать ]В отличие от большинства других межледниковий позднечетвертичного периода, MIS 11 не может быть однозначно объяснен и смоделирован исключительно в контексте механизмов воздействия Миланковича . [ 9 ] По данным различных исследований, межледниковье МИС 11 было более длительным, чем другие этапы межледниковья. Устойчивое межледниковое тепло, возможно, продолжалось так долго, потому что эксцентриситет орбиты был низким, а амплитуда прецессионного цикла уменьшилась, что привело к уменьшению количества холодных подэтапов в этот период и, возможно, также вызвало резкое изменение климата при переходе MIS 12–11. самый интенсивный за последние 500 тыс. лет.
Примечательно, что МИС 11 возникла сразу после одного из самых «тяжелых» плейстоценовых δ 18
О ледниковые (МИС 12). По мнению некоторых авторов, МИС 12, вероятно, представляет собой «минимум» в пределах 400-тысячелетней цикличности (которая, по-видимому, «растянута» примерно на 500-тысячные циклы в плейстоцене), так же, как и комплекс МИС 24/МИС 22 ( ок. 900 тыс. лет назад; Ван и др., 2004). В поддержку этого вывода служит наблюдение о том, что эти драматические ледниковые интервалы совпадают с периодами крупной реорганизации климата, а именно «Событием Среднего Брюнеса» (Янсен и др., 1986) и «Революцией среднего плейстоцена» (Бергер и Янсен , 1994) соответственно.
Учитывая характер астрономической инсоляции, MIS 11 может быть лучшим аналогом для ситуации с инсоляцией в ближайшем будущем. Двумерная климатическая модель Северного полушария, использованная для моделирования эволюции климата на протяжении МИС 11, МИС 5 и в будущем, предполагает, что климатические особенности и продолжительность МИС 11 могут быть сопоставимы с межледниковьем в настоящем и будущем при отсутствии антропогенного воздействия. Это соображение привело некоторых авторов к выводу, что современный межледниковый период (начавшийся 10 тыс. лет назад) продолжался бы примерно 20–25 тыс. лет даже в отсутствие антропогенного воздействия. [ нужна ссылка ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Лисецки, Лоррейн Э.; Раймо, Морин Э. (2005). «Стопка из 57 глобально распределенных записей бентического δ18O плиоцен-плейстоцена» . Палеоокеанография . 20 (1): н/д. Бибкод : 2005PalOc..20.1003L . дои : 10.1029/2004PA001071 . hdl : 2027.42/149224 . S2CID 12788441 .
- ^ Ховард, WR (1997). «Теплое будущее в прошлом» . Природа . 388 (6641): 418–9. дои : 10.1038/41201 . S2CID 4391746 .
- ^ Рейно, Д.; Барнола, Дж. М.; Сушез, Р.; Лоррен, Р.; Пети, младший; Дюваль, П.; Липенков, В.Ю. (июль 2005 г.). «Палеоклиматология: рекорд морской изотопной стадии 11». Природы . 436 (7047): 39–40. Бибкод : 2005Natur.436...39R . дои : 10.1038/43639b . ПМИД 16001055 . S2CID 4363692 .
- ^ Брэндон, Марго; Ландэ, Амаэль; Дюшан-Альфонс, Стефани; Фавр, Виолен; Шмитц, Леа; Абриаль, Элоиза; Молись, Фредерик; Экстье, Томас; Блюнье, Томас (30 апреля 2020 г.). «Исключительно высокая продуктивность биосферы в начале 11-го морского изотопного этапа» . Природные коммуникации . 11 (1): 2112. Бибкод : 2020NatCo..11.2112B . дои : 10.1038/s41467-020-15739-2 . ПМЦ 7192893 . ПМИД 32355168 .
- ^ Харти, Пи Джей; Киндлер, П.; Ченг, Х.; Эдвардс, Р.Л. (апрель 1999 г.). «Свидетельства повышения уровня моря в среднем плейстоцене +20 м (Бермудские и Багамские острова) и частичного разрушения антарктического льда» . Геология . 27 (4): 375–8. doi : 10.1130/0091-7613(1999)027<0375:AMMPSL>2.3.CO;2 .
- ^ Олсон, СЛ; Харти, Пи Джей (февраль 2009 г.). «Устойчивое повышение уровня моря +21 м во время MIS 11 (400 тыс. лет назад): прямые ископаемые и осадочные свидетельства с Бермудских островов». Четвертичные научные обзоры . 28 (3–4): 271–285. Бибкод : 2009QSRv...28..271O . doi : 10.1016/j.quascirev.2008.11.001 .
- ^ ван Хенгстум, П.Дж.; Скотт, Д.Б.; Яво, EJ (сентябрь 2009 г.). «Фораминиферы в возвышенных пещерах Бермудских островов служат дополнительным свидетельством эвстатического уровня моря + 21 м во время 11-й стадии морских изотопов». Четвертичные научные обзоры . 28 (19–20): 1850–69. Бибкод : 2009QSRv...28.1850V . doi : 10.1016/j.quascirev.2009.05.017 .
- ^ Альберто В. Рейес; Андерс Э. Карлсон; Брайан Л. Берд; Роберт Г. Хэтфилд; Джозеф С. Стоунер; Келси Винзор; Бетани Велке; Дэвид Дж. Уллман (25 июня 2014 г.). «Коллапс ледникового покрова Южной Гренландии во время 11-го этапа морских изотопов». Природа . 510 (7506): 525–528. Бибкод : 2014Natur.510..525R . дои : 10.1038/nature13456 . ПМИД 24965655 . S2CID 4468457 .
- ^ Мюллер, РА; Макдональд, Дж.Дж. (1997). «Ледниковые циклы и астрономические воздействия» . Наука . 277 (5323): 215–218. Бибкод : 1997Sci...277..215M . дои : 10.1126/science.277.5323.215 .