海洋同位体の段階
500万年の歴史、LisieckiとRaymo（2005）LR04 Benthic Stackを表す
グリーンランド沖の堆積コアの断面

海洋同位体ステージ( MIS )、海洋酸素同位体ステージ、または酸素同位体ステージ( OIS ) は、深海コアサンプルから得られた酸素同位体データから推定される、地球の古気候における交互に繰り返される温暖期と寒冷期です。スケールの MIS 1 である現在から遡及して、偶数ステージは酸素 18レベルが高く寒冷な氷河期を表し、奇数ステージは酸素 18 の数値が低く温暖な間氷期を表します。データは、掘削された海洋堆積物コア、腐泥、および過去の気候を反映するその他のデータに含まれる花粉や有孔虫(プランクトン) の残骸から得られ、これらはプロキシと呼ばれます。

MISタイムスケールは、1950年代のチェーザレ・エミリアーニの先駆的な研究から発展したもので、海洋学者グスタフ・アレニウスが導入した以前のシステムを修正したものです。現在、この タイムスケールは考古学をはじめとする分野で、第四紀（過去260万年）の年代測定に広く用いられているほか、古気候学、すなわち地球の初期の気候研究において、この時代に関する最も完全かつ最良のデータを提供し、「他の第四紀の気候記録を相関させる基準」となっています。[ 1 ] エミリアーニの研究は、1947年の論文でハロルド・ユーリーが予測した、様々な海洋生物の殻やその他の硬質部分の主成分である方解石中の酸素18同位体と酸素16同位体の比率は、方解石が形成された水温によって変化するという予測に依存していました。[ 2 ]

100以上のステージが特定されており、現在では約600万年前まで遡り、最終的には1500万年前まで遡る可能性があります。一部のステージ、特にMIS 5は、「MIS 5a」のようにサブステージに分けられており、5a、c、eは温暖期、5b、dは寒冷期を表します。また、「地平線」（期間ではなく出来事）を表す数値体系も用いられます。例えば、MIS 5.5はMIS 5eのピーク点を表し、5.51、5.52などは、さらに詳細なレベルで記録のピークと谷を表します。より最近の期間については、より正確な時期の解析が開発され続けています。[ 4 ]

タイムスケールの開発

コアサンプルの保管庫

1957年、エミリアーニはコア掘削船と機材を利用するためマイアミ大学に移り、カリブ海で掘削してコアデータを収集し始めた。1967年にはさらに重要な進歩があった。ニコラス・シャクルトンが、その頃までに明らかになっていた海洋同位体比の経時的変動は、エミリアーニが考えていたような水温の変化によるものではなく、主に氷床の体積変化によるもので、氷床が拡大すると、より重い酸素18よりも軽い酸素16同位体を多く取り込むのだと示唆したのだ。[ 5 ]同位体比の周期は、地上における氷期と間氷期の証拠 と一致することがわかった。そして、一連の段階全体をグラフ化したもので、予想外の氷の前進と後退が明らかになり、また、氷期と間氷期の詳細も明らかになった。

今日の氷河の氷床コアサンプルは、古代の花粉堆積の研究を通じて、このサイクルを実証しました。現在、いくつかの方法により、より詳細な情報を得ることが可能になっています。新たな年代が発見され、新たな地域が地質学的に探査されるにつれて、各段階を命名された期間と一致させることが進んでいます。海洋の同位体記録は、陸上の記録よりも完全かつ詳細であるように思われ、鮮新世・更新世の氷河期のタイムラインを特定することを可能にしました。[ 6 ]現在では、北米の歴史的なローレンタイド氷床など、主要な氷床 の規模の変化が、酸素同位体比の変動を支配する主な要因であると考えられています。[ 7 ]

MISデータは、ミランコビッチ周期の軌道強制、すなわち地球の自転軸の傾きの周期的なわずかな変化によって引き起こされる日射量変動の影響に関する天文学的データ（いわゆる「軌道理論」）とも一致しています。実際、第一次世界大戦中にミランコビッチが提唱した理論とMISデータが非常によく一致したことは、いわゆる10万年問題など、いくつかの点において問題が残っていたにもかかわらず、この理論が広く受け入れられるようになった重要な要因でした。比較的最近の年代については、放射性炭素年代測定と年輪年代学のデータもMISデータを裏付けています。[ 8 ]堆積物は堆積残留磁化も獲得しており、これにより地球の地磁気反転と相関関係が築かれます。古いコアサンプルの場合、個々の年間堆積を区別することは通常できず、年代測定はコアの地磁気情報から行われます。[ 9 ]大気中の二酸化炭素 などのガスの比率に関するその他の情報は、氷床コアの分析によって提供されます。

その米国国立科学財団が資金提供したSPECMAPプロジェクトでは、酸素同位体記録の標準的な年表が 1 つ作成されているが、他にも作成されている。この高解像度の年表は複数の同位体記録から作成され、その合成曲線はその後、天文変光の既知の周期に合わせて平滑化、フィルタリング、調整された。複数の同位体プロファイルを使用することで、単一の同位体記録に含まれる可能性のある「ノイズ」エラーを排除するように設計された。 [ 10 ] 1970 年代と 1980 年代に米国政府が資金提供した別の大規模な研究プロジェクトは、気候: 長期調査、マッピング、予測(CLIMAP) であり、約 18,000 年前の最終氷期極大期における地球の気候の地図を作成するという目的をほぼ達成した。また、一部の研究は最終間氷期である約 120,000 年前も1970年代までに理論が進歩し、大幅に改善されたデータによって「大統合」が可能になった。これは、JDヘイズ、シャクルトン、ジョン・インブリーが1976年に発表した論文「地球の軌道の変化：氷河期のペースメーカー」 （サイエンス誌）、現在でも広く受け入れられており、MISタイムスケールと軌道理論の因果効果を扱っている。 [ 11 ]

2010年、国際層序委員会第四紀層序小委員会は、他のMIS年代リストを廃止し、Lisiecki & Raymo (2005) LR04 Benthic Stackの更新版の使用を開始しました。これは、 Lorraine LisieckiとMaureen Raymoによって編纂されました。[ 12 ]

ステージ

南大西洋の約100万年前の海洋コアセクション

以下は、最新のMIS（Lisiecki & Raymo 2005, LR04 Benthic Stack）の開始日（MIS 5サブステージを除く）です。数千年前の数値はLisieckiのウェブサイトから引用したものです。[ 13 ] MIS 5のサブステージの番号は、サブステージの境界ではなく、ピークを示しています。

MIS開始日

リストは 261 万 4 千年前から始まる MIS 104 まで続きます。

旧バージョン

以下は、最も新しいMISの開始年（千年前）である。最初の数字は、Aitken & StokesがBassinot et al. (1994) から導出したもので、括弧内の数字はステージ4についてはMartinson et al.による推定値、その他の数字はImbrie et al. (1984)のSPECMAPによるものである。ステージ1から16については、SPECMAPの数字はここで示した数字から5千年前以内である。MIS 21までの数字はすべてAitken & Stokesの表1.4から引用したものであり、MIS 5のサブステージはWrightの表1.1から引用している。[ 17 ]

  • MIS 1～11 kya、ヤンガードリアスの終わりは完新世の始まりを示し、現在まで続いています。
  • 最終氷期極大期付近のMIS 2～24
  • MIS 3 – 60
  • MIS 4 – 71 (74)
  • MIS 5 – 130 にはエーミアン期が含まれます。通常は a から 5e に細分されます。
    • MIS 5a – 84.74
    • MIS 5b – 92.84
    • MIS 5c – 105.92
    • MIS 5d – 115.105
    • MIS 5e – 130.115
  • MIS 6 – 190
  • MIS 7 – 244
  • MIS 8 – 301
  • MIS 9 – 334
  • MIS 10 – 364
  • MIS 11 427、MIS 1に最も類似しています。
  • MIS 12 – 474
  • MIS 13 – 528
  • MIS 14 – 568
  • MIS 15 – 621
  • MIS 16 – 659
  • MIS 17 – 712 (689)
  • MIS 18 – 760 (726)
  • MIS 19 – 787 (736)
  • MIS 20 – 810 (763)
  • MIS 21 – 865 (790)

いくつかの古い段階（百万年前）: [ 18 ]

  • MIS 22 – 103万年前、ヨーロッパにおけるバベル朝時代の終わりを示す
  • MIS 62 – 1.75、ティリアーノの終点
  • MIS 103 – 2.588、INQUAタイムスケールにおける鮮新世の終わりと更新世の始まり（古い定義ではこの変化は1.806百万年前とされているが、MISの日付は影響を受けない）

参照

注記

  1. ^ペティットとホワイトはMIS 3の年代を59,000年から24,000年前としている。彼らは次のように述べている。「陸上記録では、オランダとドイツの有機物堆積層から、森林に覆われていないMIS3インタースタッドアルが5つ特定されており、古いものから新しいものの順に、オーレル、グリンデ、モースホーフト/モースホーフト複合層、ヘンゲロ（約39,000年から約36,000年前）、デネカンプ（約32,000年から約28,000年前）のインタースタッドアルである。イギリスでは（2012年現在）、アップトン・ウォーレン（約44,000年から約42,000年前）のインタースタッドアルのみが特定されている。」 [ 15 ]

引用

  1. ^ライト、427、429; エイトキン＆ストークス（1997）、9-14
  2. ^サワーズ、425
  3. ^ライト、427
  4. ^エイトキン＆ストークス（1997）、12；ライト、429–431
  5. ^クロニン、120～121
  6. ^ライト、431
  7. ^アンドリュース、448
  8. ^エイトキン＆ストークス（1997）、12–13; ライト、431–432
  9. ^ Aitken & Stokes (1997), 10; Wright, 431
  10. ^ NASAウェブサイトのSPECMAP
  11. ^ Cronin, 121–122, 121 を引用;シャクルトンらによる論文「地球軌道の変動：氷河期のペースメーカー」（サイエンス誌掲載）のPDF
  12. ^ 「第四紀地層図のバージョン履歴」第四紀地層学小委員会. 2011年.
  13. ^ Lisiecki, Lorraine E. ; Raymo, Maureen E. (2005). 「鮮新世・更新世における57の地球規模分布底生δ18O記録のスタック」 . Paleoceanography . 20 (1): n/a. Bibcode : 2005PalOc..20.1003L . doi : 10.1029/2004PA001071 . hdl : 2027.42/149224 . S2CID 12788441 . 
  14. ^ロレーヌ・リシエツキからのメール
  15. ^ペティットとホワイト、294、296、374ページ
  16. ^ペティットとホワイト、106ページ
  17. ^ Aitken & Stokes (1997)、14ページ；Wright、6ページ
  18. ^すべて（MIS 22、62、103）「コンサイス」の図15.6と15.7より

参考文献

さらに読む

「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Marine_isotope_stages&oldid=1335852591」より取得