A cronologia isotópica é baseada nas variações das temperaturas médias do planeta ao longo do tempo, deduzidas das proporções dos isótopos de oxigênio 16 O e 18 O ( estágios isotópicos de oxigênio ou SIO) encontrados nos núcleos oceânicos e glaciais. pesquisadores. Válido em escala planetária, agora substitui as cronologias locais baseadas nas tradicionais eras do gelo.
Na literatura, é geralmente representado pelas iniciais inglesas "MIS" ( Marine isotope stage ).
O Quaternário experimentou grandes variações climáticas que levaram à alternância das fases glaciais e interglaciais . Traços destas glaciações ( moraines , toalhas de mesa outwash, etc.), particularmente glaciação alpina na Europa, têm sido utilizados desde o início do XX ° século para estabelecer uma cronologia do Quaternário . No entanto, este sistema apresenta um certo número de limites ligados à natureza localizada e descontínua desses fenômenos. Devido às diferenças de latitude e relevo, as glaciações dos Alpes, Noroeste da Europa e América do Norte não são exatamente sincrônicas e é muito difícil estabelecer correlações entre essas diferentes áreas.
Além disso, certas glaciações tradicionais, em particular a glaciação de Riss , abrangem vários estágios glaciais isotópicos, a ponto de haver divergência crescente nas datas de corte que devem ser atribuídas a elas.
Um registro contínuo e global das variações de temperatura foi, portanto, procurado a partir da década de 1950. Ele foi fornecido por testemunhos nos sedimentos do fundo do oceano e nas calotas polares da Groenlândia ou da Antártica . A proporção entre os isótopos 16 e 18 do oxigênio contido nesses sedimentos (em particular nos foraminíferos fósseis dos sedimentos oceânicos) está correlacionada com a da água do mar, ela própria ligada à temperatura média da atmosfera. Uma curva de variação da temperatura média do planeta foi assim estabelecida para os últimos 5 milhões de anos. Foi então comparada com a datação obtida por outros métodos para chegar a uma cronologia isotópica hoje universalmente reconhecida.
A curva isotópica do oxigênio possibilitou definir uma alternância de estágios frio e temperado, numerados a partir do estágio temperado atual ou estágio 1, voltando no tempo. Esses estágios são chamados de estágios isotópicos de oxigênio (ORS). Os estágios frios têm números pares (2, 4, 6, etc.) e os estágios temperados têm números ímpares (3, 5, 7, etc.). Podem corresponder respectivamente às fases glaciais e interglaciais das antigas cronologias locais, mas também a episódios intermediários, os interstades.
A glaciação de Würm, portanto, corresponde aos estágios isotópicos 2, 3, 4 e a maior parte do estágio 5: dois estágios frios (SIO 2 e 4) separados por um interstade frio (SIO 3) e uma série de oscilações frias bastante rápidas (SIO 5a a d ) O Riss-Würm interglacial corresponde ao estágio temperado SIO 5e, enquanto a glaciação Riss termina com o estágio frio SIO 6.
A lista a seguir fornece as datas de início (números em milhares de anos antes do presente ) dos diferentes estágios climáticos do Pleistoceno Médio e Superior, de acordo com o estudo de 2005 de Lisiecki & Raymo (pilha bentônica LR04):
A lista continua potencialmente até o estágio SIO 104, começando há 2.614 milhões de anos.