Морская изотопная стадия 11 или MIS 11 — морская изотопная стадия в геологической температурной летописи , охватывающая межледниковый период между 424 000 и 374 000 лет назад. [1] Она соответствует хокснийскому ярусу в Великобритании.
Межледниковые периоды, которые имели место в плейстоцене, исследуются для лучшего понимания настоящего и будущего климата. Таким образом, настоящее межледниковье, голоцен , сравнивается с MIS 11 и морской изотопной стадией 5e .
MIS 11 представляет собой самый длинный и теплый межледниковый интервал за последние 500 тыс. лет. Фактически, он показывает самую высокую амплитуду дегляциального потепления за последние 5 млн лет и, возможно, длился вдвое дольше других межледниковых стадий. MIS 11 характеризуется общей теплой температурой поверхности моря в высоких широтах, сильной термохалинной циркуляцией , необычным цветением известкового планктона в высоких широтах, более высоким уровнем моря , чем сейчас , расширением коралловых рифов , приводящим к увеличенному накоплению неритических карбонатов, и общей плохой сохранностью пелагических карбонатов и сильным растворением в определенных областях. MIS 11 считается самым теплым межледниковым периодом за последние 500 000 лет. [2]
Концентрация углекислого газа во время MIS 11, возможно, была схожа с той, что была зафиксирована в доиндустриальный период, но не особенно высока по сравнению с другими межледниковыми периодами (например, концентрация CO 2 была, вероятно, выше во время MIS 9). [3] Кроме того, особенностью MIS 11 является то, что ранний пик CO 2 , обычно связанный с дегляциацией в ответ на повышение температуры, не обнаружен. Это необычно малое количество CO 2 было следствием исключительно высокой морской продуктивности в начале MIS 11. [4]
По-видимому, длительные межледниковые условия, которые были задокументированы во время MIS 11, зависят от своеобразного взаимодействия между концентрацией CO 2 и инсоляцией. Фактически, в периоды как эксцентриситета , так и прецессионного минимума даже небольшие изменения в общей инсоляцией могут привести к контролю климата за парниковыми газами, в частности, CO 2 .
В мелководных средах развитие нескольких крупных рифовых систем (таких как Большой Барьерный риф ) сопровождалось увеличением производства рифового карбоната. Производство карбоната кальция достигло пика в субполярных 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 карбоната как на континентальных шельфах , так и в средах открытого океана в средних широтах может частично объяснить высокие темпы растворения карбонатных осадков во время MIS 11 по всем океаническим бассейнам, таким как Индийский и Тихий. Действительно, увеличение региональной продуктивности карбоната можно объяснить только увеличением растворения карбоната в других (исходных) областях. 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).
Пляжные отложения на Аляске , Бермудских и Багамских островах , а также приподнятые рифовые террасы в Индонезии позволяют предположить, что уровень мирового океана достигал двадцати метров выше нынешнего. [5] [6] [7] δ18
Записи O показывают изотопное истощение, которое согласуется с высоким уровнем моря, но температурный эффект нельзя уверенно отделить от гляциоэвстазии. Более того, необходимо предположить обрушение по крайней мере одного крупного ледяного щита, чтобы создать похожий высокий уровень моря, тем не менее, стабильность этих ледяных щитов является одним из главных вопросов в исследованиях изменения климата: на самом деле, противоречивые геологические свидетельства предполагают, что современные полярные ледяные щиты могли быть разрушены (или резко сокращены) во время предыдущих плейстоценовых межледниковий.
Повышение уровня моря требует сокращения современных полярных ледяных щитов и согласуется с интерпретацией, что как Западная Антарктида, так и Гренландский ледяной щит отсутствовали или, по крайней мере, были значительно сокращены во время MIS 11. Осадочные отложения из Гренландии предполагают почти полную дегляциацию южной Гренландии и последующее повышение уровня моря на 4,5–6 метров эквивалентного уровня моря объема во время MIS 11, около 410 000–400 000 лет назад. [8]
В отличие от большинства других межледниковий позднего четвертичного периода, MIS 11 не может быть прямолинейно объяснен и смоделирован исключительно в контексте механизмов воздействия Миланковича . [9] Согласно различным исследованиям, межледниковый период MIS 11 был длиннее других межледниковых стадий. Устойчивое межледниковое тепло могло длиться так долго, потому что орбитальный эксцентриситет был низким, а амплитуда прецессионного цикла уменьшилась, что привело к нескольким меньшим холодным подстадиям в течение этого периода и, возможно, также вызвало резкое изменение климата при переходе MIS 12–11, самом интенсивном за последние 500 тысяч лет. Примечательно, что MIS 11 развился сразу после одного из самых «тяжелых» плейстоценовых δ18
O ледниковые периоды (MIS 12). По мнению некоторых авторов, MIS 12, вероятно, представляет собой «минимум» в пределах 400-тысячелетней цикличности (которая, по-видимому, «растянута» на циклы примерно в 500 тысяч лет в плейстоцене), как и комплекс MIS 24/MIS 22 (примерно 900 тыс. лет; Wang et al., 2004). В поддержку этого вывода приводится наблюдение, что эти драматические ледниковые интервалы совпадают с периодами крупной реорганизации климата, а именно «Событием середины Брюнеса» (Jansen et al., 1986) и «Революцией середины плейстоцена» (Berger & Jansen, 1994) соответственно. Ввиду своей модели астрономически обусловленной инсоляции, MIS 11 может быть лучшим аналогом для ситуации с инсоляцией в ближайшем будущем. Двумерная климатическая модель Северного полушария, использованная для моделирования эволюции климата в течение MIS 11, MIS 5 и в будущем, подразумевала, что климатические особенности и продолжительность MIS 11 могут быть сопоставимы с нынешним и будущим межледниковьем при отсутствии антропогенного воздействия. Это соображение привело некоторых авторов к выводу, что текущий межледниковый период (начавшийся 10 тыс. лет назад) продолжался бы примерно 20–25 тыс. лет даже при отсутствии антропогенного воздействия. [ необходима цитата ]