Pleistosen

Pleistosen
2.58 – 0.0117 Ma PreЄ Є O S D C P T J K Pg N ↓
Peta dunia selama Glasial Maksimum Terakhir
Kronologi
Etimologi
Nama resmi	Formal
Informasi penggunaan
Benda angkasa	Bumi
Penggunaan regional	Global (ICS)
Rentang waktu
Satuan kronologis	Epos
Satuan stratigrafik	Seri
Jangka waktu resmi	Formal
Ambang batas jangka waktu Bawah Dasar polaritas magnetik kronozona C2r (Matuyama). Kepunahan haptophyta Discoaster pentaradiatus dan Discoaster surculus Versi GSSP Monte San Nicola Section, Gela, Sisilia, Italia 37.1469°N 14.2035°E / 37.1469; 14.2035 Ratifikasi GSSP 2009 (sebagai dasar dari Kuarter dan Pleistosen) Atas Akhir dari stadial Dryas Terkini Versi GSSP inti es NGRIP2, Greenland 75.1000°N 42.3200°W / 75.1000; -42.3200 Ratifikasi GSSP 2008 (sebagai dasar dari Holosen)

Keadaan lapisan es di kutub utara

Pleistosen adalah suatu kala dalam skala waktu geologi yang berlangsung antara 2.588.000 hingga 11.500 tahun yang lalu. Namanya berasal dari bahasa Yunani πぱいλらむだεいぷしろんῖστος (plestos, "paling") dan καινός (kainos, "baru"). Pleistosen mengikuti Pliosen dan diikuti oleh Holosen dan merupakan kala ketiga pada periode Neogen. Akhir Pleistosen berhubungan dengan akhir Zaman Paleolitikum yang dikenal dalam arkeologi.

Pleistosen dibagi menjadi Pleistosen Awal, Pleistosen Tengah, dan Pleistosen Akhir, dan beberapa tahap fauna.

Plestosen awalnya dikenal dengan diluvium, yakni formasi sekarang (holosen atau aluvium); bermula dari 1.750.000 tahun lalu dan berakhir sampai 10000 tahun lalu. kala pertama dalam zaman kuarter, di bawah satuan waktu geologi ini terdapat kala pliosen, dan diatasnya kala holosen. Pada kala plestosen bumi mengalami beberapa zaman es. Kala ini menyaksikan kelahiran homo sapiens yang pertama dan kepunahan berbagai jenis yang menjadi pendahulunya, seperti pithecanthropus erectus. Di pulau Jawa, Sumatra, Nusa Tenggara, dan Sulawesi, masa ini ditandai dengan kegiatan gunung berapi yang berlangsung hingga sekarang. Dari masa ini juga dikenal hewan-hewan seperti megaloceros (rusa besar), coelodonta antiquitatis (badak berbulu wol), mammuthus primigenius (mamut), ursus spelaeus (beruang yang hidup dalam gua), smilodon (semacam kucing besar), rusa kutub, bison, dll.

Stratigrafi

Batas Pliosen–Pleistosen

Definisi dasar Pleistosen memiliki sejarah yang panjang dan kontroversial. Karena zaman tersebut paling dikenal untuk glasiasi dan perubahan iklim, banyak yang menyarankan bahwa batas bawahnya harus didasarkan pada kriteria iklim. Misalnya, endapan glasial tertua atau kemunculan pertama fosil bentuk kehidupan iklim dingin di catatan sedimen. Kriteria lain yang telah digunakan untuk menentukan Pliosen–Pleistosen termasuk kemunculan manusia, kemunculan fosil vertebrata tertentu di Eropa, dan kemunculan atau kepunahan mikrofosil tertentu di sedimen laut dalam. Kriteria ini terus dipertimbangkan secara lokal, dan beberapa pekerja menyarankan batas iklim sekitar 2,4 juta tahun.

Interval waktu Pra-Pleistosen ditentukan berdasarkan prinsip kronostratigrafik dan geokronologis yang terkait dengan urutan strata laut. Mengikuti studi oleh serangkaian kelompok kerja internasional, program korelasi, dan komisi stratigrafi, kesepakatan dicapai pada tahun 1985 untuk menempatkan batas bawah deret Pleistosen di dasar batulempung laut yang secara selaras menutupi dasar penanda tertentu di bagian Vrica di Calabria. Perbatasan terjadi di dekat tingkat beberapa peristiwa biostratigrafi laut yang penting dan, lebih penting lagi, tepat di atas posisi pembalikan magnet yang menandai bagian atas Subzona Polaritas Normal Olduvai, sehingga memungkinkan korelasi di seluruh dunia.

Karena bukti glasiasi Senozoikum ditemukan pada batuan yang terbentuk lebih awal daripada bagian Vrica, beberapa ahli geologi mengusulkan agar dasar Pleistosen dipindahkan ke waktu yang lebih awal. Bagi banyak ahli geologi, waktu yang paling masuk akal bertepatan dengan tipe bagian untuk sub-kala Gelasium, lapisan batuan yang terbentuk selama sub-kala Gelasium, ditemukan di Monte San Nicola dekat Gela, Sisilia. Penanda dasar untuk Gelasium, yaitu bagian dan titik stratotipe global (GSSP) yang ditempatkan pada batuan yang berumur 2.588.000 tahun yang lalu (titik penting karena berada dalam jarak 20.000 tahun dari pembalikan geomagnetik Gauss-Matuyama). Selain itu, tanggal batu berkorelasi erat dengan waktu perubahan substansial dalam ukuran butiran yang ditemukan di deposit loess Tiongkok. Setelah bertahun-tahun berdiskusi, International Union of Geological Sciences (IUGS) dan International Commission on Stratigraphy (ICS) menetapkan Gelasium sebagai tahap paling bawah dari Pleistosen.

Kronologi dan korelasi

Kronologi Pleistosen awalnya ditemukan melalui pengamatan dan studi suksesi glasial, yang di Eropa dan Amerika Serikat ditemukan mengandung tanah yang berkembang di bawah kondisi iklim hangat atau endapan laut yang tertutup di antara endapan glasial. Dari studi ini, serta studi teras sungai di Pegunungan Alpen, kronologi dikembangkan yang menyarankan Pleistosen terdiri dari empat atau lima tahap glasial utama yang dipisahkan oleh tahap interglasial dengan iklim umumnya mirip dengan hari ini. Dimulai dengan penelitian pada 1950-an, kronologi dan catatan peristiwa iklim Pleistosen yang jauh lebih baik telah berkembang melalui analisis sedimen laut dalam, terutama dari rekaman isotop oksigen cangkang mikroorganisme yang hidup di lautan.

Catatan isotop oksigen laut

Catatan isotop didasarkan pada rasio dua isotop oksigen, oksigen-16 dan oksigen-18, yang ditentukan pada kalsium karbonat dari cangkang mikrofosil yang terakumulasi dari tahun ke tahun di dasar laut. Rasio tergantung pada dua faktor, suhu dan komposisi isotop air laut dari mana organisme mengeluarkan cangkangnya. Kerang yang dikeluarkan dari air yang lebih dingin mengandung lebih banyak oksigen-18 relatif terhadap oksigen-16 daripada cangkang yang dikeluarkan dari air yang lebih hangat. Komposisi isotop lautan telah terbukti terkait dengan penyimpanan air di lapisan es besar di darat. Karena molekul oksigen-18 kurang mudah menguap dan lebih mudah mengembun, massa udara dengan uap air samudra menjadi terkuras dalam isotop yang lebih berat (oksigen-18) karena massa udara didinginkan dan kehilangan air melalui presipitasi. Ketika uap air mengembun dan jatuh seperti salju, komposisi isotopnya juga bergantung pada suhu udara. Salju yang jatuh di atas lapisan es besar menjadi lebih ringan secara isotop. saat salju semakin tinggi di permukaan gletser yang lebih dingin dan lebih jauh dari sumber air. Akibatnya, lapisan es besar menyimpan air yang relatif ringan, dan selama glasiasi besar, air laut menjadi relatif lebih berat daripada selama masa interglasial ketika ada lebih sedikit es global. Dengan demikian, cangkang organisme laut yang terbentuk selama glasiasi mengandung lebih banyak oksigen-18 daripada cangkang yang terbentuk selama interglasiasi. Meskipun hubungan yang tepat tidak diketahui, sekitar 70 persen dari perubahan isotop karbonat cangkang adalah hasil dari perubahan komposisi isotop air laut. Karena yang terakhir secara langsung berkaitan dengan volume es di darat, catatan isotop oksigen laut terutama merupakan catatan glasiasi masa lalu di benua.

Sampel inti panjang yang diambil di bagian laut di mana tingkat sedimentasi tinggi dan umumnya terus menerus dan di mana perubahan suhu air relatif kecil telah mengungkapkan catatan panjang perubahan isotop oksigen yang menunjukkan glasiasi berulang dan interglasiasi kembali ke Pliosen. Catatan tersebut relatif konsisten dari satu sampel inti ke sampel inti berikutnya dan dapat dikorelasikan di seluruh lautan. Periode yang lebih hangat (interglasial) diberi nomor ganjil dengan interval hangat saat ini, Holosen, menjadi 1, sedangkan periode glasial yang lebih dingin diberi nomor genap. Subdivisi dalam tahap isotop digambarkan dengan huruf. Usia batas subdivisi tidak dapat diukur secara langsung, tetapi dapat diperkirakan dari usia radiometrik yang tersedia dari inti dan dari posisi sehubungan dengan batas paleomagnetik dan penanda biostratigrafi, dan juga dengan menggunakan laju sedimentasi relatif terhadap data ini.

Catatan selama 730.000 tahun terakhir menunjukkan bahwa delapan peristiwa glasial dan interglasial utama atau siklus iklim dengan durasi sekitar 100.000 tahun terjadi selama interval ini. Sebuah catatan isotop dari Atlantik Utara menunjukkan glasiasi besar pertama di wilayah itu terjadi sekitar 2.400.000 tahun yang lalu. Hal ini juga menunjukkan bahwa glasiasi pertama kemungkinan telah menutupi wilayah luas Amerika Utara dan Eurasia terjadi sekitar 850.000 tahun yang lalu selama tahap isotop oksigen 22. Glasiasi terbesar tampaknya terjadi selama kala 2, 6, 12, dan 16; interglasial dengan es global paling sedikit, dan dengan demikian mungkin yang terpanas, tampaknya adalah kala 1, 5, 9, dan 11. Interglasiasi terakhir terjadi selama semua tahap 5 atau hanya sub-kala 5e, tergantung pada lokasi; glasiasi terakhir terjadi pada kala 4, 3, dan 2; dan interglasiasi saat ini jatuh selama kala 1.

Rekaman isotop laut adalah rekaman berkelanjutan, tidak seperti kebanyakan rekaman terestrial, yang mengandung celah karena erosi atau kurangnya sedimentasi dan pembentukan tanah atau kombinasi dari faktor-faktor ini. Karena kesinambungannya dan catatannya yang sangat baik tentang peristiwa iklim di darat (glasiasi), catatan isotop oksigen laut adalah standar yang menghubungkan catatan terestrial dan stratigrafi lainnya. Korelasi dengannya didasarkan pada usia kronometrik yang tersedia, pada data paleomagnetik jika tersedia, dan pada upaya untuk mencocokkan catatan terestrial dan interpretasinya dengan karakteristik khusus dari kurva isotop.

Catatan Loess dan Paleosol

Tiongkok Tengah ditutupi oleh endapan debu dan lanau yang tertiup angin, yang disebut loess. Loess secara lokal tebalnya lebih dari 100 meter (328 kaki), menutupi lereng bukit dan membentuk dataran tinggi dan dataran tinggi loess. Loess terakumulasi terutama pada saat-saat yang lebih dingin dan lebih kering daripada saat ini, dan sebagian besar berasal dari daerah gurun di barat. Suksesi loess mengandung banyak tanah terkubur berwarna-warni atau paleosol yang terbentuk selama periode yang lebih hangat dan lebih basah daripada hari ini. Jadi, di dataran stabil dengan erosi minimal, suksesi memberikan catatan iklim dan kronologis yang luar biasa yang membentang kembali 2,4 juta tahun ke Pliosen Akhir. Secara total, hingga 44 siklus iklim telah digambarkan, dengan siklus yang lebih sering terjadi selama Pleistosen Awal. Meskipun tidak secara langsung berhubungan dengan glasiasi, korelasi dengan rekaman isotop oksigen laut sangat baik, dan banyak unit tanah dan loess spesifik memiliki kesimpulan iklim yang serupa, seperti halnya tahap oksigen-18 korelatifnya.

Suksesi loess dan paleosol lainnya terjadi di Republik Ceko, Slovakia, dan Austria, di mana loess menyelimuti teras sungai-sungai besar yang mengalir ke timur dan selatan dari daerah-daerah gletser utama di Pegunungan Alpen dan Eropa Utara. Seperti di Tiongkok, tanah terkubur adalah umum dalam suksesi loess dan bersama dengan cangkang gastropoda, memberikan data paleoklimat dan bukti perubahan iklim. Siklus iklim bervariasi dari kondisi dingin dan kering ketika kehilangan terakumulasi hingga kondisi hangat dan basah dengan hutan kayu keras dan tanah yang berkembang dengan baik. Dalam 730.000 tahun terakhir, delapan siklus iklim telah digambarkan; ini berkorelasi dengan delapan siklus oksigen-18 yang terjadi dalam catatan kelautan selama interval waktu yang sama. Selama seluruh Pleistosen, sekitar 17 kala glasial diselingi dengan 17 interglasial.

Catatan glasial

Pecahan es yang secara langsung diendapkan oleh gletser, meliputi wilayah luas Eurasia Utara dan Amerika Utara bagian Utara dan juga terdapat di banyak wilayah pegunungan dan wilayah lain yang saat ini tidak tertutup es glasial. Tanah yang berasal dari iklim hangat yang terkubur di antara lahan pertanian telah dikenal sejak lama dan memberikan dasar bagi pengembangan gagasan glaciation ganda selama Pleistosen. Namun, karena penanggalan langsung dari endapan umumnya tidak mungkin dan urutan glasial tidak lengkap sebagai akibat dari erosi atau nondeposisi atau kombinasi keduanya, pengembangan catatan kronologis yang panjang dan korelasi dengan catatan oksigen-18 sulit dilakukan. Korelasi umumnya dimungkinkan untuk dua siklus iklim terakhir. Mereka juga layak di daerah di mana suksesi glasial mengandung batuan vulkanik berseling dari mana usia radiometrik dapat diperoleh.

Di wilayah Amerika Serikat bagian tengah, pekerjaan awal mengakui pengolahan tanah yang ditafsirkan mewakili empat glasiasi utama dan tiga tanah terkubur utama yang dianggap mewakili interglasiasi. Pekerjaan selanjutnya menunjukkan bahwa catatan glasiasi lebih kompleks dan bagian dari catatan yang lebih tua tidak berkorelasi. Akibatnya, bagian catatan yang lebih tua secara informal disebut sebagai pra-Illinoian, dan istilah glasial dan interglasial yang lebih tua tidak lagi digunakan kecuali secara lokal. Abu vulkanik terjadi dalam suksesi di Iowa, Kansas, dan Nebraska dan bermanfaat untuk korelasi dan penanggalan. Dalam satu inti, sampai terjadi di bawah abu yang telah berumur sekitar 2,2 juta tahun, menunjukkan glasiasi Pliosen Akhir. Tilt lain dari urutan pra-Illinoian mungkin berkorelasi dengan oksigen-18 tahap 22, 16, dan 12, dan mungkin yang lain. Illinoian berkorelasi dengan oksigen-18 tahap 6 dan mungkin tahap 8, dan Sangamonian berkorelasi dengan tahap 5. Interval glasial terakhir, Wisconsinan, dibagi menjadi tiga bagian, stad awal, interstadial tengah, dan tahap akhir glasiasi. Interval ini umumnya berkorelasi dengan oksigen-18 tahap 4, 3, dan 2, masing-masing. Deposit dari Wisconsinan Awal dan Tengah kurang dikenal di wilayah tengah benua Amerika Serikat; daerah itu mungkin tidak mengalami glasiasi. Pecahan es dari Wisconsin Awal dan bahkan beberapa yang berkorelasi dengan oksigen-18 subtahap 5d atau 5b, bagaimanapun, adalah umum di Arktik Kanada dan di Pulau Baffin, di mana lapisan es berkembang jauh lebih awal. Baru pada akhir Wisconsinan, sekitar 18.000 tahun yang lalu, batas lapisan es selatan mencapai batas maksimumnya di Amerika Serikat dan Kanada bagian timur dan barat. Lapisan es mulai menipis segera setelah mencapai posisi maksimumnya, dan Amerika Serikat mengalami deglasiasi sekitar 10.000 tahun yang lalu. Teluk Hudson, dekat pusat lapisan es, terbuka ke laut pada 8.000 tahun yang lalu, dan, kecuali untuk lapisan es Barnes dan Penny di Pulau Baffin, lapisan es telah menghilang dari daerah dataran tinggi di Kanada tengah selama 6.000 tahun. lalu, jauh ke dalam Holosen dan oksigen-18 tahap 1.

Kronologi yang agak mirip telah dikembangkan untuk daerah gletser di Eurasia dan Kepulauan Inggris berdasarkan berbagai kriteria. Selain tanah yang digarap dan dikubur, endapan laut, ibun abadi, dan fosil serbuk sari dan kumbang telah digunakan untuk membagi suksesi berdasarkan iklim. Seperti di tempat lain, bagian sebelumnya dari catatan ini tidak ditetapkan dengan baik, dan korelasi antara wilayah geografis yang berbeda, serta catatan oksigen-18 laut, tidak pasti. Periode dingin pertama, yang dikenal sebagai Pretiglian dan berdasarkan data serbuk sari dari Belanda, dimulai sekitar 2,3 juta tahun yang lalu, segera setelah material rakit es yang luas pertama kali muncul di inti laut dalam Atlantik Utara. Pretiglian diikuti oleh suksesi interval hangat dan dingin, yang juga didasarkan pada serbuk sari dan bukti flora dan fauna lainnya dan yang telah diberi nama berbeda di berbagai wilayah. Meskipun beberapa kerikil tua dengan ketidakteraturan glasial diketahui, kala glasial utama tertua dengan deposit yang luas adalah Elsterian di Jerman utara dan Anglian di Inggris. Glasiasi ini mungkin berkorelasi dengan oksigen-18 tahap 12, dan bukti lokal menunjukkan kemungkinan peristiwa glasial sebelumnya. Di sepanjang wilayah pesisir, pengolahan ini ditutupi oleh endapan Holstein laut, yang juga dapat mewakili lebih dari satu tegakan permukaan laut yang tinggi. Urutan glasial utama berikutnya adalah Saalian di Jerman, yang dibagi lagi menjadi Drenthe dan Warthe; ini mungkin berkorelasi dengan oksigen-18 tahap 8 dan 6, masing-masing. Endapan dan tanah dari interglasiasi terakhir, Eemian dan Ipswichian, berkorelasi dengan oksigen-18 tahap 5e, dan glasiasi terakhir, Weichselian dan Devens, berkorelasi dengan oksigen-18 tahap 5d–a, 4, 3, dan 2 Seperti di Amerika Utara bagian Tengah, pengolahan tanah dan endapan lainnya hanya diketahui dari bagian terakhir interval ini. Sejarah deglasiasi umumnya serupa, kecuali untuk interval pendek aktivitas glasial baru yang meluas dan kondisi iklim dingin yang dikenal sebagai Dryas Muda di Skandinavia dan Loch Lomond di Kepulauan Inggris. Peristiwa ini terjadi sekitar 11.000 tahun yang lalu, sekitar 2.000 tahun sebelum hilangnya lapisan es.

Catatan inti es

Catatan iklim Pleistosen dan Holosen Akhir yang relatif singkat berasal dari inti es yang diambil dari lapisan es Antartika, Greenland, dan Arktik Kanada. Catatan es di beberapa inti meluas kembali ke interglasiasi terakhir (oksigen-18 tahap 5) dan, dalam satu kasus, ke glasiasi berikutnya-terakhir (tahap 6). Meskipun penanggalan bagian bawah inti es sulit dilakukan, lapisan salju dan es tahunan dapat dihitung di bagian atas dan skala waktu yang akurat direkonstruksi. Karena suhu udara pada saat kelembapan mengembun dan turun sebagai salju mengontrol komposisi isotop oksigen dan hidrogen dari salju, peneliti dapat merekonstruksi variasi suhu melalui studi isotop dari inti es. Data dari inti Vostok yang diambil dari Lapisan Es Antartika Timur menunjukkan bahwa catatan iklim Belahan Bumi Selatan mirip dengan yang diinterpretasikan dari catatan Belahan Bumi Utara sehubungan dengan waktu glasiasi dan interglasiasi. Hal ini juga memungkinkan untuk mengukur jumlah mikropartikel di dalam es, dan studi semacam ini menunjukkan bahwa ada lebih banyak partikel di bagian inti yang terakumulasi selama periode glasiasi yang luas, tampaknya mencerminkan sirkulasi atmosfer yang lebih besar dan debu di atmosfer pada waktu itu. Udara yang terperangkap yang diawetkan dalam gelembung-gelembung kecil di dalam es memberikan indikasi komposisi atmosfer pada saat es salju terakumulasi. Hasil penting dari pekerjaan ini menunjukkan bahwa jumlah karbon dioksida di atmosfer selama glasial terakhir (tahap 2, 3, dan 4) secara substansial lebih sedikit daripada selama Holosen (tahap 1) dan interglasial terakhir (tahap 5e). Pengamatan ini memiliki dampak yang signifikan sehubungan dengan iklim dan perubahan iklim selama transisi glasial dan interglasial.

Pranala luar

• GeoWhen: Pleistocene
• Britannica: Pleistocene

Skala waktu geologi: eon dan era
(dalam juta tahun)