Articulo de referencia

Etapa isotópica marina 11

Historia de 5 millones de años, que representa la pila bentónica LR04 de Lisiecki y Raymo (2005). La etapa isotópica marina 11 o MIS 11 es una etapa isotópica marina en el regis...

Historia de 5 millones de años, que representa la pila bentónica LR04 de Lisiecki y Raymo (2005).

La etapa isotópica marina 11 o MIS 11 es una etapa isotópica marina en el registro geológico de temperaturas , que abarca el período interglacial entre 424 000 y 374 000 años atrás. [ 1 ] Corresponde a la etapa Hoxniana en Gran Bretaña y a la Holsteiniana en Europa Central.

Se investigan los periodos interglaciales ocurridos durante el Pleistoceno para comprender mejor el clima actual y futuro. Así, el actual periodo interglacial, el Holoceno , se compara con el MIS 11 y la Etapa Isotópica Marina 5e .

Características

El MIS 11 representa el intervalo interglacial más largo y cálido de los últimos 500.000 años. De hecho, muestra el calentamiento desglacial de mayor amplitud en los últimos 5 millones de años y posiblemente duró el doble que las demás etapas interglaciales. El MIS 11 se caracteriza por temperaturas superficiales del mar generalmente cálidas en latitudes altas, una fuerte circulación termohalina , floraciones inusuales de plancton calcáreo en latitudes altas, un nivel del mar más alto que el actual , la expansión de los arrecifes de coral que resultó en una mayor acumulación de carbonatos neríticos y, en general, una mala preservación de los carbonatos pelágicos y una fuerte disolución en ciertas áreas. El MIS 11 se considera el período interglacial más cálido de los últimos 500.000 años. [ 2 ]

Concentración de CO 2

La concentración de dióxido de carbono durante el MIS 11 fue posiblemente similar a la documentada en el período preindustrial , pero no especialmente alta en comparación con otros períodos interglaciales (por ejemplo, la concentración de CO₂ fue probablemente mayor durante el MIS 9). [ 3 ] Además, una característica peculiar del MIS 11 es que no se detecta un pico temprano de CO₂ , generalmente asociado a la desglaciación en respuesta al aumento de las temperaturas. Esta cantidad inusualmente pequeña de CO₂ fue consecuencia de una productividad marina excepcionalmente alta durante el comienzo del MIS 11. [ 4 ]

Aparentemente, las condiciones interglaciales prolongadas documentadas durante el MIS 11 dependen de la peculiar interacción entre la concentración de CO₂ y la insolación. De hecho, durante los períodos de mínimos tanto de excentricidad como de precesión , incluso pequeñas variaciones en la insolación total podrían llevar a que el control del clima recaiga en los gases de efecto invernadero, en particular el CO₂ .

Productividad de carbonato

En ambientes de aguas someras , el desarrollo de varios sistemas de arrecifes importantes (como la Gran Barrera de Coral ) acompañó un aumento en la producción de carbonato de arrecife. La producción de carbonato de calcio alcanzó su punto máximo en los océanos subpolares y subtropicales, lo que refleja un cambio en la ecología del plancton, de diatomeas a plancton calcáreo, debido a cambios en las temperaturas del agua de mar, que aparentemente fueron más cálidas en latitudes bajas. El aumento en la producción de carbonato tanto en las plataformas continentales como en los ambientes de océano abierto de latitudes medias puede explicar en parte las altas tasas de disolución de sedimentos carbonatados durante el MIS 11 en todas las cuencas oceánicas, como la Índica y la del Pacífico. De hecho, los aumentos en la productividad regional de carbonato solo pueden explicarse por un aumento en la disolución de carbonato en otras áreas (fuente). Otra explicación para la presencia de franjas de arrecifes de barrera en latitudes bajas durante el MIS 11 es que las plataformas continentales tropicales se inundaron (al menos parcialmente) en respuesta a una transgresión marina importante (véase más adelante).

Nivel del mar y transgresión marina

Fragmentos de núcleos marinos del Atlántico Sur, de aproximadamente un millón de años de antigüedad.

Los depósitos de playa en Alaska , Bermudas y Bahamas , así como las terrazas de arrecifes elevadas en Indonesia , sugieren que el nivel global del mar alcanzó hasta veinte metros por encima del actual. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] δ 18Los registros de oxígeno muestran agotamientos isotópicos consistentes con un nivel del mar elevado, pero el efecto de la temperatura no puede separarse con certeza de la glacioeustasia. Además, para producir niveles del mar elevados similares, es necesario inferir el colapso de al menos una gran capa de hielo; sin embargo, la estabilidad de estas capas de hielo es una de las principales incógnitas en la investigación del cambio climático: de hecho, evidencias geológicas controvertidas sugieren que las capas de hielo polares actuales podrían haberse visto afectadas (o haberse reducido drásticamente) durante los interglaciales del Pleistoceno.

El aumento del nivel del mar requiere una reducción de los casquetes polares modernos y es coherente con la interpretación de que tanto el casquete polar de la Antártida Occidental como el de Groenlandia estaban ausentes, o al menos muy reducidos, durante el MIS 11. Los depósitos sedimentarios de Groenlandia sugieren una desglaciación casi completa del sur de Groenlandia y un posterior aumento del nivel del mar de 4,5 a 6 metros de volumen equivalente al nivel del mar durante el MIS 11, hace aproximadamente entre 410 000 y 400 000 años. [ 8 ]

Características astronómicas

A diferencia de la mayoría de los demás interglaciales del Cuaternario tardío, el MIS 11 no puede explicarse ni modelarse directamente solo dentro del contexto de los mecanismos de forzamiento de Milankovitch . [ 9 ] Según varios estudios, el período interglacial MIS 11 fue más largo que las otras etapas interglaciales. El calor interglacial sostenido puede haber durado tanto tiempo porque la excentricidad orbital era baja y la amplitud del ciclo de precesión disminuyó, lo que resultó en varias subetapas frías menos durante este período y quizás también indujo un cambio climático abrupto en la transición MIS 12-11, la más intensa de los últimos 500 000 años. Es notable que el MIS 11 se desarrolló justo después de uno de los δ 18 más "pesados" del Pleistoceno.O glaciales (MIS 12). Según algunos autores, es probable que el MIS 12 represente un “mínimo” dentro de la ciclicidad de 400 kyr (que aparentemente se “extiende” en ciclos de ca. 500 kyr en el Pleistoceno), al igual que el complejo MIS 24/MIS 22 (ca. 900 ka; Wang et al., 2004). En apoyo de esta inferencia está la observación de que estos dramáticos intervalos glaciales coinciden con períodos de gran reorganización climática, a saber, el “Evento del Brunhes Medio” (Jansen et al., 1986) y la “Revolución del Pleistoceno Medio” (Berger y Jansen, 1994), respectivamente. En vista de su patrón de insolación impulsado astronómicamente, el MIS 11 puede ser el mejor análogo para la situación de insolación del futuro cercano. Un modelo climático bidimensional del hemisferio norte, utilizado para simular la evolución climática durante los estadios isotópicos marinos 11 y 5, y hacia el futuro, sugiere que las características climáticas y la duración del estadio 11 podrían ser comparables a las del período interglacial actual-futuro en ausencia de forzamiento antropogénico. Esta consideración ha llevado a algunos autores a concluir que el período interglacial actual (que comenzó hace 10 000 años) habría continuado durante aproximadamente 20 000-25 000 años incluso en ausencia de forzamiento antropogénico.

Véase también

Referencias

  1. Lisiecki, Lorraine E.; Raymo, Maureen E. (2005). "Una pila de 57 registros δ18O bentónicos distribuidos globalmente del Plioceno al Pleistoceno" . Paleoceanografía . 20 (1): n/d. Bibcode : 2005PalOc..20.1003L . doi : 10.1029/2004PA001071 . hdl : 2027.42/149224 . S2CID 12788441 . 
  2. Howard, WR (1997). "Un futuro cálido en el pasado" . Nature . 388 (6641): 418–9 . doi : 10.1038/41201 . S2CID 4391746 . 
  3. ^ Raynaud, D.; Barnola, JM; Souchez, R.; Lorena, R.; Pequeño, JR; Duval, P.; Lipenkov, VY (julio de 2005). "Paleoclimatología: el récord del estadio isotópico marino 11". Naturaleza . 436 (7047): 39– 40. Bibcode : 2005Natur.436...39R . doi : 10.1038/43639b . PMID 16001055 . S2CID 4363692 .  
  4. ^ Brandon, Margaux; Landais, Amaelle; Duchamp-Alphonse, Stéphanie; Favre, Violaine; Schmitz, Lea; Abrial, Héloïse; Prié, Frédéric; Extier, Thomas; Blunier, Thomas (30 de abril de 2020). "Productividad de la biosfera excepcionalmente alta al comienzo de la etapa 11 de isótopos marinos" . Comunicaciones de la naturaleza . 11 (1): 2112. Código Bib : 2020NatCo..11.2112B . doi : 10.1038/s41467-020-15739-2 . PMC 7192893 . PMID 32355168 .  
  5. Hearty, PJ; Kindler, P.; Cheng, H.; Edwards, RL (abril de 1999). "Evidencia de un nivel del mar máximo de +20 m en el Pleistoceno medio (Bermudas y Bahamas) y colapso parcial del hielo antártico" . Geology . 27 (4): 375–8 . doi : 10.1130/0091-7613(1999)027 < 0375:AMMPSL > 2.3.CO ; 2 .
  6. Olson, SL; Hearty, PJ (febrero de 2009). "Un máximo sostenido de nivel del mar de +21 m durante el MIS 11 (400 ka): evidencia fósil y sedimentaria directa de las Bermudas". Quaternary Science Reviews . 28 ( 3–4 ): 271–285 . Bibcode : 2009QSRv...28..271O . doi : 10.1016/j.quascirev.2008.11.001 .
  7. van Hengstum, PJ; Scott, DB; Javaux, EJ (septiembre de 2009). "Los foraminíferos en cuevas elevadas de las Bermudas proporcionan más evidencia de un nivel del mar eustático de +21 m durante la Etapa Isotópica Marina 11". Quaternary Science Reviews . 28 ( 19–20 ): 1850–69 . Bibcode : 2009QSRv...28.1850V . doi : 10.1016/j.quascirev.2009.05.017 .
  8. Alberto V. Reyes; Anders E. Carlson; Brian L. Beard; Robert G. Hatfield; Joseph S. Stoner; Kelsey Winsor; Bethany Welke; David J. Ullman (25 de junio de 2014). "Colapso de la capa de hielo del sur de Groenlandia durante la etapa isotópica marina 11". Nature . 510 ( 7506): 525– 528. Bibcode : 2014Natur.510..525R . doi : 10.1038/nature13456 . PMID 24965655. S2CID 4468457 .  
  9. Muller, RA; MacDonald, GJ (1997). "Ciclos glaciares y forzamiento astronómico" . Science . 277 (5323): 215– 218. Bibcode : 1997Sci...277..215M . doi : 10.1126/science.277.5323.215 .