Die maximale Ausdehnung des Gletschereises im Nordpolargebiet während des Pleistozäns
Die modernen Kontinente befanden sich im Wesentlichen an ihren gegenwärtigen Positionen während des Pleistozäns, wobei sich die Platten, auf denen sie sitzen, wahrscheinlich seit Beginn der Periode nicht mehr als 100 km relativ zueinander bewegt haben. In Eiszeiten würde der Meeresspiegel während der Spitzenvereisung um mehr als 100 Meter fallen und große Bereiche des heutigen Festlandsockels als trockenes Land freilegen.
Laut Mark Lynas (durch gesammelte Daten) könnte das Gesamtklima des Pleistozäns als kontinuierlicher El Niño charakterisiert werden, mit Passatwinden im Südpazifik, die schwächer werden oder nach Osten gehen, warmer Luft, die in der Nähe von Peru aufsteigt, warmem Wasser, das sich vom Westpazifik und dem Indischen Ozean bis zum Ostpazifik ausbreitet, und anderen El Niño-Markern.
Glaziale EigenschaftenBearbeiten
Das pleistozäne Klima war durch wiederholte Gletscherzyklen gekennzeichnet, in denen kontinentale Gletscher an einigen Stellen auf den 40. Es wird geschätzt, dass bei maximaler Gletscherausdehnung 30% der Erdoberfläche von Eis bedeckt waren. Darüber hinaus erstreckte sich eine Permafrostzone vom Rand der Eisdecke nach Süden, einige hundert Kilometer in Nordamerika und mehrere hundert in Eurasien. Die mittlere Jahrestemperatur am Rand des Eises betrug -6 ° C (21 ° F); am Rand des Permafrosts 0 ° C (32 ° F).
Jeder Gletschervorstoß band riesige Wassermengen in kontinentalen Eisschilden von 1.500 bis 3.000 Metern (4.900–9.800 ft) Dicke, was zu vorübergehenden Meeresspiegelabfällen von 100 Metern (300 ft) oder mehr über die gesamte Erdoberfläche führte. Während der Zwischeneiszeit, wie derzeit, Ertrunkene Küsten waren häufig, gemildert durch isostatische oder andere aufkommende Bewegungen einiger Regionen.
Die Auswirkungen der Vereisung waren global. Die Antarktis war während des gesamten Pleistozäns sowie des vorhergehenden Pliozäns eisbedeckt. Die Anden waren im Süden von der patagonischen Eiskappe bedeckt. Es gab Gletscher in Neuseeland und Tasmanien. Die derzeit verfallenden Gletscher des Mount Kenya, des Mount Kilimanjaro und des Ruwenzori-Gebirges in Ost- und Zentralafrika waren größer. Gletscher existierten in den Bergen Äthiopiens und im Westen im Atlasgebirge.
In der nördlichen Hemisphäre verschmolzen viele Gletscher zu einem. Die Cordilleran Eisdecke bedeckt den nordamerikanischen Nordwesten; der Osten wurde von der Laurentide bedeckt. Das Fenno-Scandian Eisschild ruhte auf Nordeuropa, einschließlich eines Großteils Großbritanniens; das alpine Eisschild auf den Alpen. Verstreute Kuppeln erstreckten sich über Sibirien und das arktische Schelf. Die nördlichen Meere waren eisbedeckt.
Südlich der Eisschilde sammelten sich große Seen an, weil die Auslässe verstopft waren und die kühlere Luft die Verdunstung verlangsamte. Als sich der Laurentide-Eisschild zurückzog, war Nord-Zentral-Nordamerika vollständig vom Agassiz-See bedeckt. Über hundert Becken, jetzt trocken oder fast so, waren im nordamerikanischen Westen überfüllt. Lake Bonneville, zum Beispiel, stand dort, wo Great Salt Lake jetzt ist. In Eurasien entstanden durch den Abfluss der Gletscher große Seen. Flüsse waren größer, hatten einen reichlicheren Fluss und waren geflochten. Afrikanische Seen waren voller, offenbar durch verminderte Verdunstung. Wüsten hingegen waren trockener und ausgedehnter. Der Niederschlag war aufgrund der Abnahme der ozeanischen und anderen Verdunstung geringer.
Es wurde geschätzt, dass der ostantarktische Eisschild während des Pleistozäns um mindestens 500 Meter dünner wurde und dass die Ausdünnung seit dem letzten Gletschermaximum weniger als 50 Meter beträgt und wahrscheinlich nach ca. 14 ka begann.
Großereignissebearbeiten
Eiszeiten, wie sie sich im atmosphärischen CO2 widerspiegeln, gespeichert in Blasen aus Gletschereis der Antarktis
Über 11 große Gletscherereignisse wurden identifiziert, sowie viele kleinere Gletscherereignisse. Ein großes Gletscherereignis ist ein allgemeiner Gletscherausflug, als „Gletscher“ bezeichnet.“ Glacials werden durch „interglacials“ getrennt. Während eines Gletschers erfährt der Gletscher geringfügige Fortschritte und Rückzüge. Der kleinere Ausflug ist ein „Stadial“; Zeiten zwischen den Stadien sind „Interstadials“.
Diese Ereignisse sind in verschiedenen Regionen des Gletscherkreises unterschiedlich definiert, die je nach Breitengrad, Gelände und Klima ihre eigene Gletschergeschichte haben. Es gibt eine allgemeine Entsprechung zwischen Gletschern in verschiedenen Regionen. Die Ermittler tauschen die Namen häufig aus, wenn die Gletschergeologie einer Region gerade definiert wird. Es ist jedoch im Allgemeinen falsch, den Namen eines Gletschers in einer Region auf eine andere anzuwenden.
Für den größten Teil des 20.Jahrhunderts waren nur wenige Regionen untersucht worden und die Namen waren relativ wenige. Heute interessieren sich die Geologen verschiedener Nationen mehr für die pleistozäne Glaziologie. Infolgedessen wächst die Anzahl der Namen rasant und wird weiter zunehmen. Viele der Fortschritte und Stadien bleiben ungenannt. Auch die terrestrischen Beweise für einige von ihnen wurden gelöscht oder durch größere verdeckt, aber es bleiben Beweise aus der Untersuchung zyklischer Klimaveränderungen.
Die Gletscher in den folgenden Tabellen zeigen historische Verwendungen, sind eine Vereinfachung eines viel komplexeren Zyklus von Klima- und Geländeschwankungen und werden im Allgemeinen nicht mehr verwendet. Diese Namen wurden zugunsten numerischer Daten aufgegeben, da sich herausstellte, dass viele der Korrelationen entweder ungenau oder falsch waren und seit der Festlegung der historischen Terminologie mehr als vier Hauptglaziale erkannt wurden.
| Region | Glacial 1 | Glacial 2 | Glacial 3 | Glacial 4 |
|---|---|---|---|---|
| Alps | Günz | Mindel | Riss | Würm |
| North Europe | Eburonian | Elsterian | Saalian | Weichselian |
| British Isles | Beestonian | Anglian | Wolstonian | Devensian |
| Midwest U.S. | Nebraska | Kansan | Illinoisch | Wisconsinisch |
| Region | Interglacial 1 | Interglacial 2 | Interglacial 3 |
|---|---|---|---|
| Alps | Günz-Mindel | Mindel-Riss | Riss-Würm |
| North Europe | Waalian | Holsteinian | Eemian |
| British Isles | Cromerian | Hoxnian | Ipswichian |
| Midwest U.S. | Aftonisch | Jarmouthisch | Sangamonisch |
Entsprechend den Begriffen glazial und interglazial werden die Begriffe pluvial und Interpluvial verwendet (lateinisch: Pluvia, Regen). Ein Pluvial ist eine wärmere Periode mit erhöhtem Niederschlag; ein Interpluvial mit verringertem Niederschlag. Früher wurde angenommen, dass ein Pluvial in Regionen, die nicht vereist sind, einem Gletscher entspricht, und in einigen Fällen tut es das. Regenfälle sind auch zyklisch. Pluviale und Interpluviale sind weit verbreitet.
Es gibt jedoch keine systematische Entsprechung von Pluvialen zu Glazialen. Darüber hinaus entsprechen regionale Pluviale nicht global. Zum Beispiel haben einige den Begriff „Riss pluvial“ in ägyptischen Kontexten verwendet. Jeder Zufall ist ein Unfall regionaler Faktoren. Nur wenige der Namen für Pluviale in eingeschränkten Regionen wurden stratigraphisch definiert.
Paläozyklenbearbeiten
Die Summe der transienten Faktoren, die an der Erdoberfläche wirken, ist zyklisch: Klima, Meeresströmungen und andere Bewegungen, Windströmungen, Temperatur usw. Die Wellenformantwort kommt von den zugrunde liegenden zyklischen Bewegungen des Planeten, die schließlich alle Transienten in Harmonie mit ihnen ziehen. Die wiederholten Vereisungen des Pleistozäns wurden durch dieselben Faktoren verursacht.
Der Übergang des mittleren Pleistozäns vor etwa einer Million Jahren führte zu einem Wechsel von Gletscherzyklen mit geringer Amplitude und einer dominanten Periodizität von 41.000 Jahren zu asymmetrischen Zyklen mit hoher Amplitude und einer Periodizität von 100.000 Jahren.
Eine Studie aus dem Jahr 2020 kam jedoch zu dem Schluss, dass die Eiszeitabbrüche seit dem Übergang des mittleren Pleistozäns durch die Schiefe beeinflusst worden sein könnten, was zu stärkeren Sommern auf der Nordhalbkugel führte.
Milankovitch-Zyklen
Die Vergletscherung im Pleistozän war eine Reihe von Gletschern und Interglazialen, Stadien und Interstadialen, die periodische Klimaänderungen widerspiegelten. Der Hauptfaktor, der im Klimazyklus am Werk ist, wird jetzt als Milankovitch-Zyklus angesehen. Dies sind periodische Variationen der regionalen und planetarischen Sonnenstrahlung, die die Erde erreichen, verursacht durch mehrere sich wiederholende Änderungen in der Erdbewegung.
Milankovitch-Zyklen können nicht der einzige Faktor sein, der für die Klimaschwankungen verantwortlich ist, da sie weder den langfristigen Abkühlungstrend über das Plio-Pleistozän noch die tausendjährigen Variationen der grönländischen Eisbohrkerne erklären. Milankovitch Tempo scheint am besten zu erklären, Vergletscherung Ereignisse mit einer Periodizität von 100.000, 40.000 und 20.000 Jahren. Ein solches Muster scheint zu den Informationen über den Klimawandel zu passen, die in Sauerstoffisotopenkernen gefunden wurden.
Sauerstoffisotopenverhältniszyklenbearbeiten
Bei der Analyse des Sauerstoffisotopenverhältnisses werden Variationen des Verhältnisses von 18
O zu 16
O (zwei Sauerstoffisotopen) nach Masse (gemessen mit einem Massenspektrometer), die im Calcit ozeanischer Kernproben vorhanden sind, als Diagnose für den Temperaturwechsel des Ozeans und damit für den Klimawandel verwendet. Kalte Ozeane sind reicher an 18
O, das in den Tests der Mikroorganismen (Foraminiferen) enthalten ist, die den Calcit beitragen.
Eine neuere Version des Probenahmeverfahrens nutzt moderne Gletschereiskerne. Obwohl weniger reich an 18
O als Meerwasser, enthielt der Schnee, der Jahr für Jahr auf den Gletscher fiel, dennoch 18
O und 16
O in einem Verhältnis, das von der mittleren Jahrestemperatur abhing.
Temperatur und Klimawandel sind zyklisch, wenn sie in einem Diagramm von Temperatur und Zeit dargestellt werden. Temperaturkoordinaten werden in Form einer Abweichung von der heutigen Jahresmitteltemperatur als Null angegeben. Diese Art von Grafik basiert auf einem anderen Isotopenverhältnis gegenüber der Zeit. Die Verhältnisse werden in eine prozentuale Differenz zum Verhältnis im Standard Mean Ocean Water (SMOW) umgerechnet.
Der Graph in beiden Formen erscheint als Wellenform mit Obertönen. Eine Hälfte einer Periode ist ein marines Isotopenstadium (MIS). Es zeigt einen Gletscher (unter Null) oder einen Interglazial (über Null) an. Obertöne sind Stadien oder Interstadien.
Nach diesen Beweisen erlebte die Erde 102 MIS-Stadien, die bei etwa 2.588 Ma BP im frühen Pleistozän Gelasian begannen. Frühe pleistozäne Stadien waren flach und häufig. Die neuesten waren die intensivsten und am weitesten auseinander.
Konventionell sind die Stadien ab dem Holozän nummeriert, was MIS1 ist. Glacials erhalten eine gerade Zahl; interglacials, ungerade. Der erste große Gletscher war MIS2-4 bei etwa 85-11 ka BP. Die größten Gletscher waren 2, 6, 12 und 16; die wärmsten Zwischeneiszeiten, 1, 5, 9 und 11. Informationen zum Abgleich von MIS-Nummern mit benannten Stufen finden Sie unter den Artikeln für diese Namen.