تم اكتشاف مراحل النظائر البحرية (اختصار MIS) ، والتي يشار إليها أحيانًا باسم مراحل نظائر الأكسجين (OIS) ، قطع من قائمة زمنية بالتناوب بين الفترات الباردة والدافئة على كوكبنا ، تعود إلى ما لا يقل عن 2.6 مليون سنوات. تم تطويره من خلال العمل التعاقدي والتعاوني من قبل علماء المناخ القديم الرائد هارولد أوري وسيزار إميلياني وجون إمبري ونيكولاس شاكلتون ومجموعة كبيرة من الآخرين ، يستخدم MIS توازن نظائر الأكسجين في رواسب العوالق الأحفورية المكدسة (foraminifera) في قاع المحيطات لبناء تاريخ بيئي كوكب. تحتفظ نسب نظائر الأكسجين المتغيرة بمعلومات حول وجود صفائح جليدية ، وبالتالي التغيرات المناخية الكوكبية ، على سطح الأرض.
كيف قياس مراحل النظائر البحرية
يأخذ العلماء نوى الرواسب من قاع المحيط في جميع أنحاء العالم ، ثم قم بقياس نسبة الأكسجين 16 إلى الأكسجين 18 في قذائف الكالسيت في الفورامانيفيرا. يتم تبخير الأكسجين 16 بشكل تفضيلي من المحيطات ، وبعضها يقع كثلج في القارات. لذلك ، فإن الأوقات التي يحدث فيها تراكم الثلوج والجليد الجليدي ترى تخصيبًا مناظرًا للمحيطات في الأكسجين 18. وهكذا تتغير نسبة O18 / O16 بمرور الوقت ، غالبًا كدالة لحجم الجليد الجليدي على الكوكب.
دليل يدعم استخدام الأكسجين النظائر تنعكس النسب باعتبارها وكلاء لتغير المناخ في السجل المطابق لما يعتقد العلماء سبب تغير الكمية من الجليد الجليدي على كوكبنا. الأسباب الرئيسية لتنوع الجليد الجليدي على كوكبنا وصفها الجيوفيزيائي والفلكي الصربي ميلوتين ميلانكوفيتش (أو ميلانكوفيتش) كمزيج لامركزية مدار الأرض حول الشمس ، وإمالة محور الأرض وتمايل الكوكب الذي يقترب من خطوط العرض الشمالية إلى مدار الشمس أو أبعد منه ، وكل ذلك يغير توزيع الطاقة الشمسية الواردة الإشعاع على الكوكب.
فرز العوامل المتنافسة
ولكن المشكلة هي أنه على الرغم من أن العلماء تمكنوا من تحديد سجل مكثف للتغيرات في حجم الجليد العالمي عبر الزمن ، فإن الكمية الدقيقة من البحر ارتفاع المستوى ، أو انخفاض درجة الحرارة ، أو حتى حجم الجليد ، لا يتوفر بشكل عام من خلال قياسات توازن النظائر ، لأن هذه العوامل المختلفة مترابط. ومع ذلك ، يمكن في بعض الأحيان تحديد التغيرات في مستوى سطح البحر مباشرة في السجل الجيولوجي: على سبيل المثال ، غرس الكهوف الخاضعة للبيانات التي تتطور على مستوى سطح البحر (انظر Dorale وزملائه). يساعد هذا النوع من الأدلة الإضافية في نهاية المطاف على فرز العوامل المتنافسة في وضع تقدير أكثر صرامة لدرجة حرارة الماضي أو مستوى سطح البحر أو كمية الجليد على الكوكب.
تغير المناخ على الأرض
يسرد الجدول التالي التسلسل الزمني للحياة على الأرض ، بما في ذلك كيف تتلاءم الخطوات الثقافية الرئيسية ، خلال المليون سنة الماضية. لقد أخذ العلماء قائمة MIS / OIS أبعد من ذلك بكثير.
جدول مراحل النظائر البحرية
| مرحلة نظم المعلومات الإدارية | تاريخ البدء | أكثر برودة أو أدفأ | احداث ثقافية |
| MIS 1 | 11,600 | أكثر دفئا | الهولوسين |
| MIS 2 | 24,000 | أكثر برودة | الحد الأقصى الجليدي الأخير، الأمريكتين مأهولة |
| MIS 3 | 60,000 | أكثر دفئا | يبدأ العصر الحجري القديم العلوي; أستراليا مأهولة بالسكان، جدران كهف من العصر الحجري القديم العلوي ، تختفي النياندرتال |
| MIS 4 | 74,000 | أكثر برودة | جبل. ثوران توبا الفائق |
| MIS 5 | 130,000 | أكثر دفئا | يغادر البشر الحديثون (EMH) إفريقيا لاستعمار العالم |
| MIS 5 أ | 85,000 | أكثر دفئا | Howieson Poort / Still Bay المجمعات في الجنوب الأفريقي |
| MIS 5 ب | 93,000 | أكثر برودة | |
| MIS 5 ج | 106,000 | أكثر دفئا | EMH في Skuhl و قزفة في إسرائيل |
| MIS 5 د | 115,000 | أكثر برودة | |
| MIS 5e | 130,000 | أكثر دفئا | |
| MIS 6 | 190,000 | أكثر برودة | العصر الحجري القديم الأوسط يبدأ ، EMH يتطور في بوري و أومو كيبيش في إثيوبيا |
| MIS 7 | 244,000 | أكثر دفئا | |
| MIS 8 | 301,000 | أكثر برودة | |
| MIS 9 | 334,000 | أكثر دفئا | |
| MIS 10 | 364,000 | أكثر برودة | الإنسان المنتصب في Diring Yuriahk في سيبيريا |
| MIS 11 | 427,000 | أكثر دفئا | إنسان نياندرتال تتطور في أوروبا. يعتقد أن هذه المرحلة هي الأكثر تشابهًا مع MIS 1 |
| MIS 12 | 474,000 | أكثر برودة | |
| MIS 13 | 528,000 | أكثر دفئا | |
| MIS 14 | 568,000 | أكثر برودة | |
| MIS 15 | 621,000 | المبرد | |
| MIS 16 | 659,000 | أكثر برودة | |
| MIS 17 | 712,000 | أكثر دفئا | H. منتصب في Zhoukoudian في الصين |
| MIS 18 | 760,000 | أكثر برودة | |
| MIS 19 | 787,000 | أكثر دفئا | |
| MIS 20 | 810,000 | أكثر برودة | H. منتصب في جيشر بنوت يعقوب في إسرائيل |
| MIS 21 | 865,000 | أكثر دفئا | |
| MIS 22 | 1,030,000 | أكثر برودة |
مصادر
جيفري دورالي من جامعة أيوا.
ألكساندرسون إتش ، جونسن تي ، وموراي إيه. 2010. إعادة مواعدة الحاج بين النجوم مع OSL: مناخ أكثر دفئًا وصفيحة جليدية أصغر خلال Weichselian السويدي الأوسط (MIS 3)؟بورياس 39(2):367-376.
بينتانجا ، ر. "ديناميكيات الغطاء الجليدي في أمريكا الشمالية وظهور دورات جليدية لمدة 100 ألف عام." حجم الطبيعة 454 ، ر. س. ث. فان دي وال ، الطبيعة ، 14 أغسطس 2008.
بينتانيا ، ريتشارد. "درجات حرارة جوية نموذجية ومستويات البحار العالمية على مدى ملايين السنين الماضية." 437 ، رودريك جنوب غرب فان دي وال ، يوهانس أورلمان ، الطبيعة ، 1 سبتمبر 2005.
Dorale JA و Onac BP و Fornós JJ و Ginés J و Ginés A و Tuccimei P و Peate DW. 2010. ارتفاع مستوى سطح البحر منذ 81000 سنة مضت في مايوركا. العلم 327 (5967): 860-863.
Hodgson DA و Verleyen E و Squier AH و Sabbe K و Keely BJ و Saunders KM و Vyverman W. 2006. البيئات بين الجليدية في شرق أنتاركتيكا الساحلية: مقارنة بين MIS 1 (الهولوسين) و MIS 5e (آخر بين الجليدي) سجلات رواسب البحيرة. مراجعات العلوم الرباعية 25(1–2):179-197.
هوانغ SP ، بولاك HN ، وشين PY. 2008. إعادة بناء مناخية رابعة متأخرة تعتمد على بيانات تدفق حرارة البئر ، وبيانات درجة حرارة حفرة البئر ، وسجل الأدوات. جيوفيس ريس ليت 35 (13): L13703.
كايزر جيه ولامي ف. 2010. الروابط بين تقلبات الغطاء الجليدي في باتاغونيا وتغير غبار القطب الجنوبي خلال الفترة الجليدية الأخيرة (MIS 4-2).مراجعات العلوم الرباعية 29(11–12):1464-1471.
Martinson DG و Pisias NG و Hays JD و Imbrie J و Moore Jr TC و Shackleton NJ. 1987. تأريخ العمر والنظرية المدارية للعصور الجليدية: تطوير دقة عالية من 0 إلى 300،000 سنة chronostratigraphy.البحث الرباعي 27(1):1-29.
Suggate RP و PC اللوز. 2005. الحد الأقصى الجليدي الأخير (LGM) في غرب الجزيرة الجنوبية ، نيوزيلندا: الآثار المترتبة على LGM العالمي و MIS 2. مراجعات العلوم الرباعية 24(16–17):1923-1940.