Stadio isotopico marino

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Lo stadio isotopico marino (o MIS, dall'inglese Marine Isotope Stages) è uno dei periodi alternati caldi e freddi del clima terrestre, dedotti dalle variazioni del rapporto tra gli isotopi 16O e 18O dell'ossigeno nei sedimenti fossili ottenuti da carotaggi di sedimenti a partire dai fondali marini.

Le variazioni della temperatura negli ultimi 5 milioni di anni rilevati nei depositi marini profondi.[1]

Rapporto tra gli isotopi dell'ossigeno[modifica | modifica wikitesto]

Al variare della temperatura dell'acqua del mare, varia anche il rapporto tra gli isotopi 16O, 17O e 18O dell'ossigeno contenuto nella calcite presente nei sedimenti oceanici e accumulatasi in particolare nei gusci dei foraminiferi calcarei fossili vissuti nei vari periodi.

Nell'atmosfera la distribuzione degli isotopi è normalmente: 99,759% (16O), 0,0374% (17O) e 0,2039% (18O) con percentuali analoghe nelle acque. Tale distribuzione è però fortemente legata alla temperatura, che fa variare in modo ben conosciuto la percentuale del più pesante isotopo (18O), che è più abbondante nelle acque fredde.[2]

Poiché è nota la relazione tra la curva di distribuzione percentuale degli isotopi e la temperatura, analizzando il diverso rapporto tra gli isotopi dell'ossigeno sia nel carbonato di calcio contenuto nella calcite dei sedimenti, che in quello contenuto nello scheletro dei foraminiferi fossili, si può risalire con precisione alla temperatura delle acque marine del periodo in cui vissero.[3]

Interpretazione dei dati[modifica | modifica wikitesto]

Fu presto proposto che ci potesse essere una relazione tra le oscillazioni delle temperature marine e i cicli delle glaciazioni avvenute sulla terra.[4][5]. Questa tecnica fu quindi usata per una datazione più accurata delle temperature del Pleistocene confrontando i rapporti isotopici dei reperti terrestri[6] e per valutare anche il livello[7] e la salinità dei mari nel Terziario e Quaternario.[8] Questi andamenti sono stati confrontati anche con i cicli di Milanković[9].

Si è trovato che i cicli rilevati in base ai sedimenti marini corrispondono ai cicli glaciali e interglaciali osservabili sulle terre emerse. Il grafico delle temperature così ottenute riproduce anche l'avanzata e il ritiro dei ghiacciai e segnala anche dettagli a livello di stadiale e interstadiale, in modo più completo e dettagliato di ogni equivalente terrestre.

Attualmente queste analisi sono completate dallo studio dei pollini fossili depositatisi, sfruttando le conoscenze acquisite dalla moderna palinologia.

Stadi[modifica | modifica wikitesto]

La curva SPECMAP per MIS 1-21 degli ultimi 800.000 anni evidenzia chiaramente le oscillazioni della temperatura marina.[10]

Sono stati riconosciuti e classificati finora 103 stadi di oscillazione delle temperature, indicati a partire dall'attuale stadio identificato come MIS 1. I dati del MIS per gli ultimi 2,5 milioni di anni indicano circa cinquanta cicli di oscillazione del clima.[11]

Lo stadio MIS 11, datato circa 400.000 anni fa, sembra essere il più simile all'attuale MIS 1.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Lisiecki, L.E.; Raymo, M.E., 2005. A Pliocene-Pleistocene stack of 57 globally distributed benthic ? 18O records. Paleoceanography 20, PA1003, doi:10.1029/2004PA001071, 17 pp.
  2. ^ Nicholas Shackleton, 1978, Oxygen isotope stratigraphy of the Middle Pleistocene. pp 1-16, In: Shotton, F.W., British Quaternary Studies. Recent advances. Clarendon Press, Oxford.
  3. ^ Smart, P.L., Frances, P.D. (eds), 1991. Quaternary Dating Methods - a User's Guide. Technical Guide No. 4, 233 pp., Quaternary Research Association: Cambridge.
  4. ^ Emiliani, C., 1955. Pleistocene temperatures. Journal of Geology, 63: 538-579.
  5. ^ Emiliani, C., 1958. Palaeotemperature analysis of core 280 and Pleistocene correlations. Journal of Geology, 66: 264-275.
  6. ^ Nicholas Shackleton, 1967. Oxygen isotope analyses and Pleistocene temperatures re-assessed. Nature, 215: 15-17.
  7. ^ Chappell, J e Nicholas Shackleton, 1986. Oxygen isotopes and sea level. Nature, 324: 137-140.
  8. ^ Buchardt, B., 1978. Oxygen isotope palaeotemperatures from the Tertiary period in the North Sea area. Nature, 275: 121-123.
  9. ^ Hays, J.D., Imbrie, J., Shackleton, N.J., 1976. Variations in the Earth's orbit: pacemaker of the ice ages. Science, 194: 1121-1132.
  10. ^ Imbrie, J., J.D. Hays, D.G. Martinson, A. McIntyre, A.C. Mix, J.J. Morley, N.G. Pisias, W.L. Prell, N.J. Shackleton, 1984. The orbital theory of Pleistocene climate: support for a revised chronology of the marine oxygen isotope record, In: A. Berger, J. Imbrie, J. Hays, G. Kukla, B. Saltzman (Eds.), Milanković and Climate, Part 1-- NATO ASI Series, C126: 269-305; Reidel, Dordrecht.
  11. ^ Eduard A. Koster, The Physical Geography of Western Europe, Oxford, Oxford University Press, 2005, p. 41, ISBN 0-19-927775-3.

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]