第四紀地質年代学

海面変動

1970年代初頭以来、全球の氷の量、温度、海面の変化を理解するための主要なツールは、海洋化石、洞窟の石灰岩、および氷のコアから抽出された酸素の安定同位体の記録でした。酸素は、¹⁶ O（99.763パーセント）、¹⁷ O（0.0375パーセント）、¹⁸ O（0.1995パーセント）の3つの同位体で自然に発生します。酸素は、有孔虫などの海洋微化石の殻を構成するアラゴナイトや方解石など、すべての生物や多くの鉱物に含まれています。海洋生物による異なる同位体の取り込み率は温度に依存するため、酸素同位体は地質学研究に役立ちます。また、海水の同位体組成は蒸発や降水により変化します。たとえば重いので¹⁸ Oは蒸発しにくい。したがって、蒸気は「より軽く」なり、¹⁶ O が濃縮されますが、残りの海水は¹⁸ Oに濃縮されるため、わずかに「より重く」なります。氷河期には、「軽い」氷が氷河の土地に隔離されます、¹⁸ Oは海に集中している。また、氷河期では、有孔虫は周囲の水と平衡状態で殻を形成するため、有孔虫の殻の酸素同位体比は、氷河の地球規模の体積を直接表します。主要な氷床を作るのに必要な水は最終的に海から来るので、これは今度は海面変動の記録として読むことができます。ただし、同位体の記録は、古い海の海岸線からの独立した情報に合わせて調整する必要があります。

オーストラリア：第四紀

更新世の時代は、過去11,700年（すなわち完新世）を除いて、第四紀の大部分を占めます

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海洋島のサイトに合わせて調整された酸素同位体の氷量変化の記録は、18,000暦年前の最新の氷河期のピーク時に、海面が今日よりも120メートル（390フィート）低いことを意味します。今日の大陸棚とオフショア銀行が露出し、現在よりも約18％多い土地があり、ヨーロッパと南アメリカを合わせた面積と同じです。氷河期の間、特に14,000年から6,000年前の急激な変化の時期に、氷河の融雪水が継続的に流入し、時折急速な脈動が発生し、現在は大陸棚となっている低地が氾濫しました。川の谷は、北米のチェサピーク湾、南アメリカのリオデラプラタ、フランスのジロンド河口などの河口になりましたが、ハドソンシェルフバレーオフなどの大陸棚の低い水路として残るために浸水したものもありました。ニューヨーク市の。

一部の大陸棚は、現在は別個の島または大陸である陸塊の間の陸橋を形成していました。現在接続されているベーリング海峡で最も重要なこれらの接続されたアジアと北アメリカ。東南アジアの同様の陸橋は、インドネシア、ニューギニア、オーストラリアの間の水路を繋いだ、または少なくとも狭めた。イギリスは、イギリス海峡が今日あるヨーロッパ大陸に続いていました。そのような陸橋は、低スタンドの間の動植物の移動を可能にしましたが、高緯度では、寒冷気候の影響と氷河による直接の妨害がそれらの効果を変える可能性があります。長年の理論では、西半球への人の移動は13,000年前まで遅れました。そのとき、ベリンギア（ベーリング海に架かる陸橋）とアラスカを通る氷のない回廊の好ましい配置が形成されました。最近の研究によると、新世界への最初の人の移動は以前に、ボートを含む他のルートを経由していた可能性がありますが、ベリンギアは間違いなく、アメリカとアジアの間を横断する多くの更新世の動植物の高速道路でした。

将来の海面変動は、気候変動に関する政府間パネルによって予測されています。これらは、地球の大気中の温室効果ガスの量の増加によって引き起こされる地球温暖化のコンピューターモデルに基づいています。モデルは、海面が次の世紀に30から100 cm（12から39インチ）に上昇し、すべてではないにしても多くの沿岸コミュニティを混乱させる可能性があると予測しています。さらに懸念されるのは、世界の主要な氷河の一部は海洋ベースである、つまり海面下の土地に基づいていることです。海面と気候の変化により、西南極氷床が数世紀の間に海に押し寄せる可能性があります。西南極の氷が溶ける（または浮く）と、世界中で海面が6メートル（20フィート）以上上昇し、マイアミ、ニューオーリンズ、ロンドン、ベニス、上海などの主要都市が氾濫します。グリーンランド氷床にはほぼ同じ量が含まれていますが、東南極氷床には海水面を約60メートル上げるのに十分な水が含まれています。ただし、グリーンランドと東南極の両方の氷床は、西南極の氷床よりも本質的に安定しているようです。

古気候

第四紀の気候変動の最高の記録は、深海のコアと氷河のコアから得られた酸素同位体の記録です。（「海面の変化」のセクションを参照してください。）これらの記録は氷の量と温度の変化を表しており、地球規模のプロセスといくつかの局所的な状態を反映しています。これらは、変化の大きさと周期のタイミングの測定値を提供します。これは、陸と海の縁の堆積シーケンスに関連する可能性があります。湿度と乾燥のサイクルは、湖の水位、花粉の記録、氷のコアのダスト、およびコンピュータモデリングから決定できます。

酸素同位体の記録は、第四紀の氷河期のピーク時には、グリーンランドサミットが現在よりも20°C（36°F）以上寒かったことを示しています。南極のボストーク基地は、既に極寒の年間平均気温-55°C（-67°F）から15°C（27°F）低下した可能性があります。同様の両極端は、更新世の主要な氷床の上および近くで発生したと考えられています。花粉と植物の化石の記録から、北ヨーロッパ、スカンジナビア、および北アメリカの最後の氷河終結の再構築は、現在の7月の気温を10〜15°C（18〜27°F）だけでなく、年間平均の同様の範囲を示しています温度。熱帯地方の変化の再構築はもっと物議を醸しています。海洋の微化石は、現在よりも1〜2°C（2〜4°F）低い温度を示すと解釈されていますが、熱帯のアンデス山脈の山岳氷河の氷コアは、5〜8°C（9〜14°C）の冷却を意味します。 F）。この後者の範囲は、化石サンゴのストロンチウム-カルシウム比と一致しています。深海堆積物の化学分析に関する最近の技術では、熱帯太平洋の表面で2〜3°C（4〜5°F）の冷却が示唆されています。これらの違いは小さいように見えるかもしれませんが、海洋と大気循環のプロセスを理解する上で重要な意味があります。