Eocæn-epoke
Eocæn-epoken, der varede fra 56 til 33,9 millioner år siden, er en stor opdeling af den geologiske tidsskala og den anden epoke i den palæogene periode i det kænozoiske tidsalder. Eocæn strækker sig over tiden fra slutningen af den palæocæne epoke til begyndelsen af den oligocæne epoke. Begyndelsen af Eocæn er kendetegnet ved en kort periode, hvor koncentrationen af kulstofisotopen 13C i atmosfæren var usædvanlig lav i forhold til den mere almindelige isotop 12C. Slutningen er sat ved en større udryddelsesbegivenhed kaldet Grande Coupure (det “store brud” i kontinuitet) eller den eocæne-oligocæne udryddelsesbegivenhed, som kan relateres til nedslaget af en eller flere store bolider i Sibirien og i det, der nu er Chesapeake Bay. Som det er tilfældet med andre geologiske perioder, er de lag, der definerer epokens start og slutning, velidentificerede, selv om deres nøjagtige datoer er lidt usikre.
Navnet Eocæn kommer fra græsk ἠώς (eos, daggry) og καινός (kainos, ny) og henviser til “daggryet” for den moderne (‘nye’) fauna, der dukkede op i løbet af epoken.
Underopdelinger
Den eocæne epoke er normalt opdelt i tidlige og sene, eller – mere almindeligt – tidlige, midterste og sene underopdelinger. De tilsvarende bjergarter omtales som Nedre, Mellem og Øvre Eocæn. Af de ovenfor viste stadier udgør Ypresian og undertiden Lutetian den tidlige, Priabonian og undertiden Bartonian den sene tilstand; alternativt er Lutetian og Bartonian forenet som Middle Eocene.
Klima
Den eocæne epoke indeholdt en bred vifte af forskellige klimaforhold, der omfatter det varmeste klima i den kenozoiske æra og slutter i et ishusklima. Udviklingen af det eocæne klima begyndte med opvarmning efter afslutningen af det palæocæne-økæne termiske maksimum (PETM) for 56 mio. år siden til et maksimum under det eocæne optimum for ca. 49 mio. år siden. I denne periode var der kun lidt eller ingen is på Jorden, og temperaturforskellen fra ækvator til polerne var mindre. Efter maksimum var der en nedgang til et ishusklima fra det eocæne optimum til overgangen mellem eocæn og oligocæn for 34 millioner år siden. I løbet af dette fald begyndte isen at dukke op igen ved polerne, og overgangen mellem Eocæn og Oligocæn er den periode, hvor den antarktiske indlandsis begyndte at ekspandere hurtigt.
Atmosfærisk drivhusgasudvikling
Drivhusgasser, især kuldioxid og metan, spillede en betydelig rolle i løbet af Eocæn i forbindelse med styringen af overfladetemperaturen. Afslutningen af PETM blev mødt med en meget stor oplagring af kuldioxid i form af metanclathrat, kul og råolie på bunden af det arktiske ocean, hvilket reducerede atmosfærens kuldioxid. Denne begivenhed var af samme størrelsesorden som den massive frigivelse af drivhusgasser i begyndelsen af PETM, og det er en hypotese, at oplagringen hovedsageligt skyldtes nedgravning af organisk kulstof og forvitring af silikater. For det tidlige Eocæns vedkommende er der mange diskussioner om, hvor meget kuldioxid der er i atmosfæren. Dette skyldes de mange proxies, der repræsenterer forskellige kuldioxidindhold i atmosfæren. F.eks. tyder forskellige geokemiske og palæontologiske proxies på, at kuldioxidindholdet i atmosfæren ved den maksimale globale opvarmning lå på 700-900 ppm, mens andre proxies som f.eks. pedogene (jordopbyggende) karbonater og marine borisotoper tyder på store ændringer i kuldioxidindholdet på over 2 000 ppm over perioder på mindre end 1 mio. år. Kilderne til denne store tilstrømning af kuldioxid kan tilskrives vulkansk udgasning som følge af Nordatlantisk rifting eller oxidation af metan, der er lagret i store reservoirer, som er aflejret i havbunden eller vådområder efter PETM-hændelsen. Som kontrast hertil er kuldioxidniveauet i dag på 400 ppm eller 0,04%.
I det tidlige Eocæn var metan en anden drivhusgas, der havde en drastisk indvirkning på klimaet. I sammenligning med kuldioxid har metan langt større konsekvenser med hensyn til temperatur, da metan har ~23 gange større effekt pr. molekyle end kuldioxid på 100-års skala (det har et højere globalt opvarmningspotentiale). Størstedelen af den metan, der blev frigivet til atmosfæren i denne periode, ville være kommet fra vådområder, moser og skove. Den atmosfæriske metankoncentration i dag er 0,000179 % eller 1,79 ppmv. På grund af det varmere klima og stigningen i havniveauet i forbindelse med det tidlige Eocæn ville der være flere vådområder, flere skove og flere kulforekomster til rådighed for metanfrigivelse. Hvis man sammenligner den tidlige eocæne produktion af metan med de nuværende niveauer af atmosfærisk metan, ville det tidlige eocæn være i stand til at producere tre gange så meget metan som den nuværende produktion af metan. De varme temperaturer i det tidlige Eocæn kunne have øget metanproduktionen, og den metan, der frigives i atmosfæren, ville til gengæld opvarme troposfæren, afkøle stratosfæren og producere vanddamp og kuldioxid gennem oxidation. Biogen produktion af methan producerer kuldioxid og vanddamp sammen med methanen og giver infrarød stråling. Nedbrydningen af metan i en oxygenatmosfære producerer kulilte, vanddamp og infrarød stråling. Kulilte er ikke stabilt, så det bliver til sidst til kuldioxid og frigiver derved endnu mere infrarød stråling. Vanddamp fanger mere infrarød stråling end kuldioxid.
Midten til slutningen af Eocæn markerer ikke kun skiftet fra opvarmning til afkøling, men også ændringen i kuldioxid fra stigende til faldende. I slutningen af det eocæne optimum begyndte kuldioxiden at falde som følge af øget produktivitet af kiselplankton og nedgravning af kulstof i havet. I begyndelsen af det midterste Eocæn var Azolla-begivenheden for ca. 49 mio. år siden en begivenhed, der kan have udløst eller hjulpet med at nedbringe kuldioxiddannelsen. Med det jævnbyrdige klima i det tidlige Eocæn gav de varme temperaturer i Arktis mulighed for vækst af azolla, som er en flydende vandfarve, i det arktiske ocean. Sammenlignet med de nuværende kuldioxidniveauer voksede disse azollaer hurtigt i de forhøjede kuldioxidniveauer, der fandtes i det tidlige Eocæn. Da disse azollaer sank ned i det arktiske ocean, blev de begravet og lagrede deres kulstof i havbunden. Denne begivenhed kan have ført til et fald i atmosfærisk kuldioxid på op til 470 ppm. Hvis man antager, at kuldioxidkoncentrationerne lå på 900 ppmv før azolla-begivenheden, ville de være faldet til 430 ppmv, eller 40 ppmv mere end i dag, efter azolla-begivenheden. En anden begivenhed i midten af Eocæn, som var en pludselig og midlertidig omvending af afkølingsforholdene, var det klimatiske optimum i midten af Eocæn. For ca. 41,5 millioner år siden viste stabile isotopanalyser af prøver fra boringer i det sydlige ocean, at der var tale om en opvarmningshændelse i 600 tusind år. Der blev observeret en kraftig stigning i atmosfærisk kuldioxid med et maksimum på 4000 ppm: den højeste mængde atmosfærisk kuldioxid, der er påvist i Eocæn. Den vigtigste hypotese for en sådan radikal overgang skyldtes kontinentaldrift og kollision af det indiske kontinent med det asiatiske kontinent og den deraf følgende dannelse af Himalaya-bjergene. En anden hypotese involverer omfattende rifting af havbunden og metamorfe dekarboniseringsreaktioner, der frigiver betydelige mængder kuldioxid til atmosfæren.
I slutningen af det mellemeocæne klimatiske optimum fortsatte afkølingen og kuldioxidnedgangen gennem det sene Eocæn og ind i overgangen mellem Eocæn og Oligocæn for ca. 34 millioner år siden. Flere proxies, såsom iltisotoper og alkenoner, viser, at ved overgangen mellem Eocæn og Oligocæn var den atmosfæriske kuldioxidkoncentration faldet til omkring 750-800 ppm, hvilket er ca. det dobbelte af det nuværende niveau.
Det tidlige Eocæn og problemet med det ligevægtige klima
Et af de unikke træk ved Eocæns klima var som nævnt tidligere det ligevægtige og homogene klima, der eksisterede i de tidlige dele af Eocæn. Et væld af proxies understøtter tilstedeværelsen af et varmere ligevægtigt klima, der var til stede i denne periode. Nogle af disse beviser omfatter tilstedeværelsen af fossiler, der er hjemmehørende i varme klimaer, såsom krokodiller på de højere breddegrader, tilstedeværelsen på de høje breddegrader af frostintolerant flora såsom palmer, der ikke kan overleve ved vedvarende frost, og fossiler af slanger, der findes i troperne, og som kræver meget højere gennemsnitstemperaturer for at kunne overleve. Anvendelse af isotop-proxies til bestemmelse af havtemperaturer viser, at havets overfladetemperaturer i troperne er helt op til 35 °C (95 °F) og bundvandstemperaturer, der er 10 °C (18 °F) højere end nutidens værdier. Med disse bundvandstemperaturer kan temperaturerne i områder, hvor der dannes dybhavsvand nær polerne, ikke være meget koldere end bundvandstemperaturerne.
Der opstår imidlertid et problem, når man forsøger at modellere Eocæn og reproducere de resultater, der findes med proxydata. Ved at bruge alle de forskellige intervaller af drivhusgasser, der opstod i det tidlige Eocæn, var modellerne ikke i stand til at frembringe den opvarmning, der blev fundet ved polerne, og den reducerede sæsonafhængighed, der opstår, idet vintrene ved polerne er væsentligt varmere. Selv om modellerne forudsiger troperne præcist, har modellerne en tendens til at producere betydeligt køligere temperaturer på op til 20 °C under den faktiske temperatur ved polerne. Denne fejl er blevet klassificeret som “det ligevægtige klimaproblem”. For at løse dette problem ville løsningen indebære, at man skulle finde en proces til at opvarme polerne uden at opvarme troperne. Nogle hypoteser og forsøg, der forsøger at finde processen, er anført nedenfor.
Store søer
På grund af vands natur i modsætning til land, vil der være mindre temperaturvariabilitet, hvis der også er en stor vandmasse til stede. I et forsøg på at forsøge at afbøde de afkølende polartemperaturer blev der foreslået store søer for at afbøde sæsonbestemte klimaændringer. For at genskabe dette tilfælde blev der indsat en sø i Nordamerika, og der blev kørt en klimamodel med varierende kuldioxidniveauer. Modelkørslerne konkluderede, at selv om søen reducerede sæsonudsvingene i regionen mere end blot en stigning i kuldioxid, var tilføjelsen af en stor sø ikke i stand til at reducere sæsonudsvingene til de niveauer, som blomster- og faunadataene viste.
Oceanisk varmetransport
Transporten af varme fra troperne til polerne, i lighed med hvordan oceanisk varmetransport fungerer i moderne tid, blev anset for at være en mulighed for den øgede temperatur og reducerede sæsonudsving for polerne. Med de øgede havoverfladetemperaturer og den øgede temperatur i det dybe havvand i løbet af det tidlige Eocæn var en almindelig hypotese, at der på grund af disse stigninger ville være en større transport af varme fra troperne til polerne. Ved at simulere disse forskelle producerede modellerne en lavere varmetransport på grund af de lavere temperaturgradienter, og det lykkedes ikke at frembringe et ligevægtigt klima udelukkende ud fra havets varmetransport.
Orbitalparametre
Mens de typisk ses som en kontrol på isens vækst og sæsonudsving, blev orbitalparametrene teoretiseret som en mulig kontrol på kontinenternes temperaturer og sæsonudsving. Ved at simulere Eocæn ved hjælp af en isfri planet blev excentricitet, obliquitet og præcession ændret i forskellige modelkørsler for at bestemme alle de mulige forskellige scenarier, der kunne forekomme, og deres virkninger på temperaturen. Et bestemt tilfælde førte til varmere vintre og køligere sommer med op til 30 % på det nordamerikanske kontinent, og det reducerede den sæsonbestemte variation i temperaturen med op til 75 %. Selv om orbitalparametre ikke producerede opvarmningen ved polerne, viste parametrene en stor effekt på sæsonvariationen og måtte tages i betragtning.
Polære stratosfæriske skyer
En anden metode, der blev overvejet til at producere de varme polartemperaturer, var polære stratosfæriske skyer. Polære stratosfæriske skyer er skyer, der forekommer i den nedre stratosfære ved meget lave temperaturer. Polære stratosfæriske skyer har en stor indvirkning på strålingsforceringen. På grund af deres minimale albedoegenskaber og deres optiske tykkelse virker de polære stratosfæriske skyer som en drivhusgas og fanger udgående langbølgestråling. Der forekommer forskellige typer af polære stratosfæriske skyer i atmosfæren: polære stratosfæriske skyer, der dannes på grund af interaktioner med salpetersyre eller svovlsyre og vand (type I), eller polære stratosfæriske skyer, der kun dannes med vandis (type II).
Metan er en vigtig faktor i dannelsen af de primære polære stratosfæriske skyer af type II, der blev dannet i det tidlige Eocæn. Da vanddamp er det eneste bærende stof, der anvendes i polære stratosfæriske skyer af type II, er tilstedeværelsen af vanddamp i den nedre stratosfære nødvendig, hvor tilstedeværelsen af vanddamp i den nedre stratosfære i de fleste situationer er sjælden. Når metan oxideres, frigøres en betydelig mængde vanddamp. Et andet krav til polære stratosfæriske skyer er kolde temperaturer for at sikre kondensation og skyproduktion. Da polar stratosfærisk skyproduktion kræver kolde temperaturer, er den normalt begrænset til nat- og vinterforhold. Med denne kombination af vådere og koldere forhold i den nedre stratosfære kunne polære stratosfæriske skyer have dannet sig over store områder i polarområderne.
For at teste de polære stratosfæriske skyers virkninger på klimaet i Eocæn blev der kørt modeller, hvor man sammenlignede virkningerne af polære stratosfæriske skyer ved polerne med en stigning i atmosfærisk kuldioxid.
De polære stratosfæriske skyer havde en opvarmende virkning på polerne og øgede temperaturen med op til 20 °C i vintermånederne. Der opstod også en lang række feedbacks i modellerne som følge af de polære stratosfæriske skyers tilstedeværelse. Enhver isvækst blev bremset enormt og ville føre til, at enhver eksisterende is smeltede. Kun polerne blev påvirket af temperaturændringen, mens troperne ikke blev påvirket, hvilket med en stigning i den atmosfæriske kuldioxid også ville medføre en temperaturstigning i troperne. På grund af opvarmningen af troposfæren fra den øgede drivhuseffekt af de polære stratosfæriske skyer ville stratosfæren afkøle og potentielt øge mængden af polære stratosfæriske skyer.
Mens de polære stratosfæriske skyer kunne forklare reduktionen af temperaturgradienten fra ækvator til poler og de øgede temperaturer ved polerne i løbet af det tidlige Eocæn, er der nogle få ulemper ved at opretholde polære stratosfæriske skyer i en længere periode. Der blev anvendt særskilte modelkørsler til at bestemme bæredygtigheden af de polære stratosfæriske skyer. Metan skal frigives og opretholdes kontinuerligt for at opretholde den lavere stratosfæriske vanddamp. Stigende mængder af is og kondensationskerner ville skulle være høje for at den polære stratosfæriske sky kunne opretholde sig selv og til sidst udvide sig.
Hypertermer gennem det tidlige Eocæn
Under opvarmningen i det tidlige Eocæn for 52-55 millioner år siden var der en række kortvarige ændringer i kulstofisotopers sammensætning i havet. Disse isotopændringer opstod som følge af frigivelse af kulstof fra havet til atmosfæren, hvilket førte til en temperaturstigning på 4-8 °C (7,2-14,4 °F) ved havets overflade. Disse hypertermiske forandringer førte til øgede forstyrrelser i planktoniske og bentiske foraminiferer med en højere sedimentationshastighed som følge af de varmere temperaturer. Nylige analyser af og forskning i disse hypertermaler i det tidlige Eocæn har ført til hypoteser om, at hypertermalerne er baseret på orbitalparametre, især excentricitet og obliquitet. Hypertermerne i det tidlige Eocæn, navnlig det palæocæne-økæne termiske maksimum (PETM), det eocæne termiske maksimum 2 (ETM2) og det eocæne termiske maksimum 3 (ETM3), blev analyseret, og det blev konstateret, at orbital kontrol kan have spillet en rolle i udløsningen af ETM2 og ETM3.
Væksthus- til ishusklima
Eocæn er ikke kun kendt for at indeholde den varmeste periode i Kænozoikum, men det markerede også nedgangen til et ishusklima og den hurtige udvidelse af den antarktiske indlandsis. Overgangen fra et opvarmende klima til et afkølende klima begyndte for ~49 millioner år siden. Isotoper af kulstof og ilt tyder på et skift til et globalt afkølende klima. Årsagen til afkølingen er blevet tilskrevet et betydeligt fald på >2000 ppm i koncentrationen af atmosfærisk kuldioxid i atmosfæren. En foreslået årsag til faldet i kuldioxid under overgangen fra opvarmning til afkøling var Azolla-hændelsen. Den øgede varme ved polerne, det isolerede arktiske bassin i det tidlige Eocæn og de betydeligt høje mængder af kuldioxid førte muligvis til azolla-blomstringer i hele det Arktiske Ocean. Isoleringen af det arktiske ocean førte til stillestående vand, og da azollaerne sank ned på havbunden, blev de en del af sedimenterne og lagrede effektivt kulstoffet. Azollaernes evne til at binde kulstof er usædvanlig, og den øgede nedgravning af azollaer kan have haft en betydelig indvirkning på verdens atmosfæriske kulstofindhold og kan have været den begivenhed, der indledte overgangen til et ishusklima. Afkølingen efter denne begivenhed fortsatte på grund af et kontinuerligt fald i atmosfærisk kuldioxid fra organisk produktivitet og forvitring fra bjergbygning.
Den globale afkøling fortsatte, indtil der var en større omvending fra afkøling til opvarmning, som blev indikeret i det sydlige ocean for ca. 42-41 millioner år siden. Iltisotopanalyser viste en stor negativ ændring i andelen af tungere iltisotoper i forhold til lettere iltisotoper, hvilket indikerer en stigning i de globale temperaturer. Denne opvarmningshændelse er kendt som det klimatiske optimum i det mellemste Eocæn. Årsagen til opvarmningen anses primært for at skyldes en stigning i kuldioxid, da kulstofisotopsignaturer udelukker en større udledning af metan under denne kortvarige opvarmning. Stigningen i atmosfærisk kuldioxid anses for at skyldes øget spredning af havbunden mellem Australien og Antarktis og øget mængde vulkanisme i regionen. En anden mulig stigning i atmosfærisk kuldioxid kunne være under en pludselig stigning med metamorfisk frigivelse under Himalaya-orogenesen, men data om det nøjagtige tidspunkt for metamorfisk frigivelse af atmosfærisk kuldioxid er ikke godt opløst i dataene. Nyere undersøgelser har dog nævnt, at fjernelsen af havet mellem Asien og Indien kunne frigive betydelige mængder kuldioxid.Denne opvarmning er kortvarig, da bentiske iltisotopoptegnelser viser en tilbagevenden til afkøling for ~40 millioner år siden.
Afkølingen fortsatte i resten af det sene eocæn og ind i overgangen mellem eocæn og oligocæn. I løbet af afkølingsperioden viser bentiske iltisotoper muligheden for isdannelse og isforøgelse under denne senere afkøling. Slutningen af Eocæn og begyndelsen af Oligocæn er markeret med den massive udvidelse af arealet af den antarktiske indlandsis, som var et stort skridt ind i ishusklimaet. Sammen med faldet i atmosfærisk kuldioxid, der reducerer den globale temperatur, kan orbitale faktorer i isdannelsen ses med 100.000 års og 400.000 års udsving i bentiske iltisotopoptegnelser. Et andet vigtigt bidrag til udvidelsen af indlandsisen var skabelsen af den antarktiske cirkumpolare strøm. Oprettelsen af den antarktiske cirkumpolare strøm ville isolere det kolde vand omkring Antarktis, hvilket ville reducere varmetransporten til Antarktis og skabe havgyer, der resulterer i opblæsning af koldere bundvand. Problemet med denne hypotese om, at den kan være en faktor for overgangen mellem Eocæn og Oligocæn, er, at tidspunktet for cirkulationens opståen er usikkert. For Drake Passage tyder sedimenter på, at åbningen fandt sted for ~41 millioner år siden, mens tektonikken tyder på, at det skete for ~32 millioner år siden.
Palæogeografi
I løbet af Eocæn fortsatte kontinenterne med at drive mod deres nuværende positioner.
I begyndelsen af perioden forblev Australien og Antarktis forbundet, og varme ækvatoriale strømme blandede sig med koldere antarktiske farvande, hvilket fordelte varmen rundt om på planeten og holdt den globale temperatur høj, men da Australien delte sig fra det sydlige kontinent omkring 45 Ma, blev de varme ækvatoriale strømme ledt væk fra Antarktis. Der udviklede sig en isoleret koldtvandskanal mellem de to kontinenter. Den antarktiske region afkøledes, og havet omkring Antarktis begyndte at fryse, hvilket sendte koldt vand og isflager nordpå og forstærkede afkølingen.
Det nordlige superkontinent Laurasia begyndte at bryde op, da Europa, Grønland og Nordamerika drev fra hinanden.
I det vestlige Nordamerika begyndte bjergdannelsen i Eocæn, og der blev dannet enorme søer i de høje flade bassiner mellem opstemninger, hvilket resulterede i aflejringen af Green River Formation lagerstätte.
Omkring 35 Ma dannede et asteroideindslag på Nordamerikas østkyst indslagskrateren Chesapeake Bay.
I Europa forsvandt Tethyshavet endelig, mens opløftningen af Alperne isolerede dets sidste rest, Middelhavet, og skabte et andet lavvandet hav med ø-arkipelagos mod nord. Selv om Nordatlanten åbnede sig, synes der at have været en landforbindelse tilbage mellem Nordamerika og Europa, da faunaen i de to regioner er meget ens.
Indien fortsatte sin rejse væk fra Afrika og begyndte sin kollision med Asien, hvorved Himalaya blev foldet ud.
Det er en hypotese, at den eocæne drivhusverden blev forårsaget af en løbsk global opvarmning fra frigivne metanclathrater dybt nede i havene. Clathraterne blev begravet under mudder, der blev forstyrret, da oceanerne blev varmet op. Metan (CH4) har ti til tyve gange så stor drivhusgaseffekt som kuldioxid (CO2).
Flora
I begyndelsen af Eocæn skabte de høje temperaturer og de varme oceaner et fugtigt og lunt miljø med skove, der spredte sig over hele Jorden fra pol til pol. Bortset fra de tørreste ørkener må Jorden have været helt dækket af skove.
Polskove var ret omfattende. Fossiler og endog bevarede rester af træer som f.eks. sumpcypresser og dawn redwood fra Eocæn er blevet fundet på Ellesmere Island i Arktis. Selv på det tidspunkt var Ellesmere Island kun nogle få breddegrader længere sydpå, end den er i dag. Fossiler af subtropiske og endog tropiske træer og planter fra Eocæn er også fundet i Grønland og Alaska. Der voksede tropiske regnskove så langt mod nord som det nordlige Nordamerika og Europa.
Palmetræer voksede så langt mod nord som Alaska og Nordeuropa i den tidlige Eocæn, selv om de blev mindre talrige, efterhånden som klimaet blev kølet af. Dagsrødtræer var også langt mere udbredt.
Afkølingen begyndte midt i perioden, og ved slutningen af Eocæn var kontinenternes indre begyndt at tørre ud, og skovene blev betydeligt tyndet ud i nogle områder. De nyudviklede græsser var stadig begrænset til flodbredder og søbredder og havde endnu ikke bredt sig til sletter og savanner.
Den afkøling medførte også sæsonmæssige ændringer. Løvfældende træer, der var bedre i stand til at klare store temperaturændringer, begyndte at overhale stedsegrønne tropiske arter. Ved periodens slutning dækkede løvskove store dele af de nordlige kontinenter, herunder Nordamerika, Eurasien og Arktis, mens regnskove kun holdt sig tilbage i det ækvatoriale Sydamerika, Afrika, Indien og Australien.
Antarktis, som begyndte Eocæn med en varm tempereret til subtropisk regnskov, blev meget koldere, efterhånden som perioden skred frem; den varmeelskende tropiske flora blev udslettet, og i begyndelsen af Oligocæn var der løvskove og store tundraområder på kontinentet.
Fauna
De ældste kendte fossiler af de fleste af de moderne pattedyrordener optræder inden for en kort periode i løbet af det tidlige Eocæn. I begyndelsen af Eocæn ankom flere nye pattedyrgrupper til Nordamerika. Disse moderne pattedyr, som artiodactyler, perissodactyler og primater, havde træk som lange, tynde ben, fødder og hænder, der kunne gribe, samt differentierede tænder, der var tilpasset til at tygge. Der herskede dværgformer. Alle medlemmer af de nye pattedyrordener var små, under 10 kg; baseret på sammenligninger af tandstørrelsen var pattedyrene fra Eocæn kun 60 % af størrelsen på de primitive pattedyr fra Palæocæn, der gik forud for dem. De var også mindre end de pattedyr, der fulgte efter dem. Det antages, at de varme temperaturer i Eocæn gav mindre dyr, som var bedre i stand til at klare varmen.
Både grupper af moderne hovdyr (hovdyr) blev udbredt på grund af en større stråling mellem Europa og Nordamerika sammen med kødædende hovdyr som Mesonyx. Tidlige former af mange andre moderne pattedyrsordener dukkede op, herunder flagermus, proboscidier (elefanter), primater, gnavere og pungdyr. Ældre primitive former for pattedyr faldt i variation og betydning. Der er fundet vigtige fossile rester af landfaunaen fra Eocæn i det vestlige Nordamerika, Europa, Patagonien, Egypten og Sydøstasien. Den marine fauna er bedst kendt fra Sydasien og det sydøstlige USA.
Reptilfossiler fra denne tid, f.eks. fossiler af pytons og skildpadder, er talrige. Resterne af Titanoboa, en slange, der var lige så lang som en skolebus, blev fundet i Sydamerika sammen med andre store megafaunaer af reptiler. I løbet af Eocæn blev planter og marine faunaer ret moderne. Mange moderne fugleordener dukkede først op i Eocæn.
Der kendes flere rige fossile insektfaunaer fra Eocæn, især det baltiske rav, der hovedsageligt findes langs Østersøens sydkyst, rav fra Pariserbækkenet i Frankrig, Fur-formationen i Danmark og Bembridge Mergel fra Isle of Wight i England. Insekter fundet i eocæne aflejringer kan for det meste henføres til moderne slægter, selv om disse slægter ofte ikke forekommer i det pågældende område i dag. F.eks. er bibionid-slægten Plecia almindelig i fossile faunaer fra nutidens tempererede områder, men lever i dag kun i troperne og subtroperne.
Oceaner
De eocæne oceaner var varme og vrimlede med fisk og andet havliv. De første carcharinide hajer udviklede sig, og det samme gjorde de tidlige havpattedyr, herunder Basilosaurus, en tidlig hvalart, der menes at nedstamme fra landdyr, som fandtes tidligere i Eocæn, nemlig de hovede rovdyr kaldet mesonychider, som Mesonyx var en del af. De første sirener, slægtninge til elefanterne, udviklede sig også på dette tidspunkt.
Eocæn-Oligocæn uddøen
Slutningen af Eocæn blev markeret af Eocæn-Oligocæn uddøen, også kendt som Grande Coupure.
Overstående historie er baseret på materialer leveret af Wikipedia