Marine Isotope Stages (afgekort MIS), soms aangeduid als Oxygen Isotope Stages (OIS), zijn de ontdekte delen van een chronologische lijst van afwisselend koude en warme periodes op onze planeet, die teruggaan tot ten minste 2,6 miljoen jaar. Ontwikkeld door opeenvolgend en gezamenlijk werk van pionier paleoklimatologen Harold Urey, Cesare Emiliani, John Imbrie, Nicholas Shackleton en een groot aantal anderen, gebruikt MIS de balans van zuurstofisotopen in gestapelde fossiele plankton (foraminifera) afzettingen op de bodem van de oceanen om te bouwen een milieugeschiedenis van onze planeet. De veranderende zuurstof-isotoopverhoudingen bevatten informatie over de aanwezigheid van ijskappen, en dus planetaire klimaatveranderingen, op ons aardoppervlak.
Wetenschappers nemen sedimentkernen uit de bodem van de oceaan over de hele wereld en meten vervolgens de verhouding van zuurstof 16 tot zuurstof 18 in de calcietschillen van de foraminifera. Zuurstof 16 wordt bij voorkeur verdampt uit de oceanen, waarvan sommige als sneeuw op continenten vallen. Tijden waarop zich sneeuw en ijsvorming ophopen, zien daarom een overeenkomstige verrijking van de oceanen in zuurstof 18. Aldus verandert de verhouding O18 / O16 in de loop van de tijd, meestal als functie van het volume ijs op de planeet..
Ondersteunend bewijs voor het gebruik van zuurstofisotopenverhoudingen als maatstaven voor klimaatverandering wordt weerspiegeld in het overeenkomstige verslag van wat wetenschappers geloven dat de reden is voor de veranderende hoeveelheid gletsjerijs op onze planeet. De belangrijkste redenen waarom ijs op onze planeet varieert, werd beschreven door de Servische geofysicus en astronoom Milutin Milankovic (of Milankovitch) als de combinatie van de excentriciteit van de baan van de aarde rond de zon, de kanteling van de as van de aarde en het wiebelen van de planeet die de noordelijke noordelijke noordpool brengt breedtegraden dichter bij of verder van de baan van de zon, die allemaal de verdeling van inkomende zonnestraling naar de planeet veranderen.
Het probleem is echter dat, hoewel wetenschappers in staat zijn geweest om een uitgebreid record van wereldwijde ijsvolumeveranderingen in de tijd te identificeren, de exacte hoeveelheid zeespiegelstijging of temperatuurdaling of zelfs ijsvolume niet algemeen beschikbaar is door metingen van isotoop evenwicht, omdat deze verschillende factoren met elkaar samenhangen. Veranderingen in de zeespiegel kunnen echter soms direct in het geologische record worden geïdentificeerd: bijvoorbeeld dateerbare grotafzettingen die zich op zeeniveau ontwikkelen (zie Dorale en collega's). Dit soort aanvullend bewijs helpt uiteindelijk de concurrerende factoren te sorteren bij het opstellen van een meer rigoureuze schatting van temperatuur in het verleden, zeeniveau of de hoeveelheid ijs op de planeet.
De volgende tabel geeft een paleo-chronologie van het leven op aarde, inclusief hoe de belangrijkste culturele stappen passen in de afgelopen 1 miljoen jaar. Geleerden hebben de MIS / OIS-lijst ver daarbuiten gehaald.
Tabel met mariene isotoopstadia
MIS Stage | Begin datum | Koeler of warmer | Culturele evenementen |
MIS 1 | 11.600 | warmer | het Holoceen |
MIS 2 | 24.000 | koeler | laatste glaciale maximum, Amerika bevolkt |
MIS 3 | 60.000 | warmer | bovenste Paleolithicum begint; Australië bevolkte, bovenste paleolithische grotmuren geschilderd, Neanderthalers verdwijnen |
MIS 4 | 74.000 | koeler | Mt. Toba-superuitbarsting |
MIS 5 | 130.000 | warmer | vroegmoderne mensen (EMH) verlaten Afrika om de wereld te koloniseren |
MIS 5a | 85.000 | warmer | Howieson's Poort / Still Bay-complexen in zuidelijk Afrika |
MIS 5b | 93.000 | koeler | |
MIS 5c | 106.000 | warmer | EMH in Skuhl en Qazfeh in Israël |
MIS 5d | 115.000 | koeler | |
MIS 5e | 130.000 | warmer | |
MIS 6 | 190.000 | koeler | Midden Paleolithicum begint, EMH evolueert, in Bouri en Omo Kibish in Ethiopië |
MIS 7 | 244.000 | warmer | |
MIS 8 | 301.000 | koeler | |
MIS 9 | 334.000 | warmer | |
MIS 10 | 364.000 | koeler | homo erectus bij Diring Yuriahk in Siberië |
MIS 11 | 427.000 | warmer | Neanderthalers evolueren in Europa. Men denkt dat deze fase het meest lijkt op MIS 1 |
MIS 12 | 474.000 | koeler | |
MIS 13 | 528.000 | warmer | |
MIS 14 | 568.000 | koeler | |
MIS 15 | 621.000 | ccooler | |
MIS 16 | 659.000 | koeler | |
MIS 17 | 712.000 | warmer | H. erectus in Zhoukoudian in China |
MIS 18 | 760.000 | koeler | |
MIS 19 | 787.000 | warmer | |
MIS 20 | 810.000 | koeler | H. erectus bij Gesher Benot Ya'aqov in Israël |
MIS 21 | 865.000 | warmer | |
MIS 22 | 1.030.000 | koeler |
Jeffrey Dorale van de Universiteit van Iowa.
Alexanderson H, Johnsen T en Murray AS. 2010. Her datering van de Pilgrimstad Interstadial met OSL: een warmer klimaat en een kleinere ijskap tijdens het Zweedse Midden-Weichselian (MIS 3)? Boreas 39 (2): 367-376.
Bintanja, R. "Noord-Amerikaanse ijskapdynamiek en het begin van 100.000-jarige glaciale cycli." Nature volume 454, R. S. W. van de Wal, Nature, 14 augustus 2008.
Bintanja, Richard. "Gemodelleerde atmosferische temperaturen en wereldwijde zeespiegel gedurende de afgelopen miljoen jaar." 437, Roderik S.W. van de Wal, Johannes Oerlemans, Nature, 1 september 2005.
Dorale JA, Onac BP, Fornós JJ, Ginés J, Ginés A, Tuccimei P en Peate DW. 2010. Zeeniveau Hoogtepunt 81.000 jaar geleden in Mallorca. Science 327 (5967): 860-863.
Hodgson DA, Verleyen E, Squier AH, Sabbe K, Keely BJ, Saunders KM en Vyverman W. 2006. Interglaciale omgevingen van Oost-Antarctica aan de kust: vergelijking van MIS 1 (Holoceen) en MIS 5e (laatste Interglaciaal) meren-sedimentrecords. Quaternary Science beoordelingen 25 (1-2): 179-197.
Huang SP, Pollack HN en Shen PY. 2008. Een late quartaire klimaatreconstructie op basis van gegevens over de warmteflux van het boorgat, gegevens van het boorgat en de instrumentele gegevens. Geophys Res Lett 35 (13): L13703.
Kaiser J en Lamy F. 2010. Verbanden tussen Patagonische ijskapfluctuaties en Antarctische stofvariabiliteit tijdens de laatste ijstijd (MIS 4-2). Quaternary Science beoordelingen 29 (11-12): 1464-1471.
Martinson DG, Pisias NG, Hays JD, Imbrie J, Moore Jr TC en Shackleton NJ. 1987. Leeftijdsdating en de orbitale theorie van de ijstijden: ontwikkeling van een chronostratigrafie met een hoge resolutie van 0 tot 300.000 jaar. Quartair Onderzoek 27 (1): 1-29.
Suggate RP en Almond PC. 2005. The Last Glacial Maximum (LGM) in Western South Island, Nieuw-Zeeland: implicaties voor de wereldwijde LGM en MIS 2. Quaternary Science beoordelingen 24 (16-17): 1923-1940.