Záznam klimatických změn v mořském prostředí a) oscilace mořské hladiny b) variace izotopického složení hlubokomořských sedimentů
Globální změny klimatu v kvartéru oscilace hladin světových oceánů
Úroveň hladin oceánů se mění v závislosti na výskytu gravitačních anomálií v zemském nitru - mořská hladina u Sri Lanky –104 m, u Nové Guinei +74 m - v Atlantském oceánu rozdíly až 118 m Změny mořské hladiny v kvartéru nutno interpretovat v regionálně omezeném kontextu.
Rozdíly ve výšce hladiny Atlantského oceánu
Ehlers, 1996
Oscilace mořské hladiny 1. Oscilace relativní - tektonické pohyby - okraje litosférických desek - izostaticképohyby - způsobeny váhou ledovcových štítů (glaciizostáze) - největší poklesy a výzdvihy v blízkosti centra ledovcového štítu
2. Oscilace „absolutní“ (eustatické) - dlouhodobé - rozpínání oceánského dna - krátkodobobé - narůstání a odtávání ledovcových štítů (glacieustatické pohyby mořské hladiny) - Th/U datování fosilních korálových útesů a jeskynních karbonátů v oblasti Bermud zdokumentovány glacieustatické oscilace pro období posledních 250 ka - nejlépe znám vzestup mořské hladiny v důsledku poslední deglaciace
Výška mořské hladiny během posledních 250 ka a výzdvih na konci posledního glaciálu
Lowe, Walker, 1997
Význam studia oscilací mořské hladiny - možno odvodit klimatické změny
- změny objemu ledu v globálním měřítku - data pro modelování ledovcových štítů a chování kůry v důsledku izostáze - rekonstrukce morfologie pobřeží - sekvenční stratigrafie
Pohyby zemské kůry v důsledku glaciizostáze
Wilson et al., 2000
Glaciizostatický výzdvih
Roberts, 2014
Vývoj Baltského moře v důsledku poslední deglaciace
Walker, Bell, 2005
Složení hlubokomořských sedimentů - terigenní materiál - písek až jíl transportovaný turbidity, dnovými proudy, eolicky, ledem (Heinrichovy vrstvy) - biogenní materiál - hlubší části oceánů, hlubokomořské kaly tvořené vápnitými a křemitými schránkami mikroorganizmů žijících v mořské vodě
Sedimentační procesy v mořském prostředí
Wilson et al., 2000
Distribuce sedimentů v oceánech
Wilson et al., 2000
Distribuce sedimentů v Atlantském oceánu v průběhu posledního glaciálu
Ehlers, 1996
Biogenní a klastická složka hlubokomořských sedimentů
Lowe, Walker, 1997
Heinrichovy vrstvy
Wilson et al., 2000
Degradace ledovcového štítu
Wilson et al., 2000
Posuny polární fronty v s. Atlantiku
Wilson et al., 2000
Interstadiály a Heinrichovy události zaznamenané v Grónském ledu
Wilson et al., 2000
Vápnité schránky foraminifer a kokoliti
Lowe, Walker, 1997
Lení teploty hladin oceánů
Wilson et al., 2000
Změny teploty oceánů podle společenství foraminifer
Wilson et al., 2000
Změny morfologie foraminifer v závislosti na klimatu
Wilson et al., 2000
Izotopický záznam v hlubokomořských sedimentech - mnoho mořských organizmů vytváří karbonátové schránky, při tvorbě karbonátu berou kyslík z mořské vody 18O/16O ve schránkách
mořských mikroorganizmů odráží 18O/16O v mořské vodě v době vzniku schránky - variace izotopů O v mořské vodě = výsledek frakcionace - vlivem odpařování mořské vody (lehčí H216O molekuly se odpařují a
těžší H218O molekuly se hromadí ve vodě (je izotopicky těžší) - během glaciálů se v ledovcích hromadí více 16O mořská voda obsahuje více H218O (je izotopicky těžší) - během interglaciálů tají ledovce zvýšený přísun H216O zpět do moří
- v přírodním prostředí je 18O/16O = 1:500 (18O tvoří 0,2%)
- měří se 18O/16O ve schránkách bentických a planktonních foraminifer v kalcitových schránkách mořských mikroorganizmů se neměří absolutní 18O/16O, ale relativní odchylka 18O vůči standardu
- standard pro karbonáty PDB (Pee Dee Belemnite) - SMOW = PBD + 0,2%
Změny izotopického složení mořské vody
Lowe, Walker, 1997
Variace objemu ledu a izotopické složení foraminifer
Rapp, 2009
Izotopické složení foraminifer a rozšíření kontinentálního zalednění
Wilson et al., 2000
Izotopické variace a glaciály
Lowe, Walker, 1997
Izotopické variace v průběhu posledního klimatického cyklu
Wilson et al., 2000
Změny teploty hladiny oceánů na konci posledního glaciálu a v holocénu
Wilson et al., 2000
Korelace mořského a ledovcového proxy záznamu
Rapp, 2009
Izotopová stratigrafie hlubokomořských sedimentů (izotopová
stádia) - stratigrafické rozdělení jednotlivých vrtných profilů, korelace v globálním měřítku - záznam 18O z hlubokomořských sedimentů = záznam globální paleoglaciace
Korelace izotopického záznamu
Lowe, Walker, 1997
Izotopický záznam pro období čtvrtohor
Wilson et al., 2000
Limity izotopického záznamu 18O/16O - stupeň rozlišení - závisí na sedimentační rychlosti - promíchání sedimentů - bioturbace, turbiditní proudy hiáty
- porušení izotopické rovnováhy mezi karbonátem a mořskou vodou některé foraminifery nesráží kalcit v rovnováze s vodou - některé foraminifery sráží kalcit v různé hloubce během života jedinci v různém stádiu dospělosti mají různý 18O/16O
- rozpouštění karbonátu - mnoho kalcitových schránek odumřelých organizmů se rozpustí, než dopadne na dno moře - karbonátová kompenzační hloubka (CCD, v hloubce 3-5 km) pod ní se rozpouští téměř všechen CaCO3
Izotopický záznam kyslíku z hlubokomořských sedimentů velmi významný zdroj dat o paleoteplotě mořské vody, cyklech glaciál/interglaciál, měnícím se objemu ledu a glacieustatických pohybech mořské hladiny.
