Eoseenikausi
Eoseenikausi, joka kesti 56-33,9 miljoonaa vuotta sitten, on geologisen aikaskaalan pääjako ja paleogeenikauden toinen aikakausi kainotsooisella kaudella. Eoseeni kattaa ajan paleoseenikauden lopusta oligoseenikauden alkuun. Eoseenin alkua leimaa lyhyt ajanjakso, jolloin hiilen isotoopin 13C pitoisuus ilmakehässä oli poikkeuksellisen alhainen verrattuna yleisempään isotooppiin 12C. Loppu ajoittuu suureen sukupuuttoilmiöön, jota kutsutaan Grande Coupureksi (”suureksi katkokseksi” jatkuvuudessa) tai Eoseeni-ligoseenin sukupuuttoilmiöksi, joka saattaa liittyä yhden tai useamman suuren bolidin iskuun Siperiassa ja nykyisen Chesapeake Bayn alueella. Kuten muillakin geologisilla kausilla, aikakauden alun ja lopun määrittävät kerrostumat on tunnistettu hyvin, vaikka niiden tarkat päivämäärät ovatkin hieman epävarmoja.
Nimi eoseeni tulee kreikan kielen sanoista ἠώς (eos, aamunkoitto) ja καινός (kainos, uusi) ja viittaa aikakauden aikana ilmestyneen modernin (”uuden”) eläimistön ”aamunkoittoon”.
Alajaksot
Eoseenin aikakausi jaetaan tavallisesti varhais- ja myöhäisvaiheeseen tai – tavallisimmin – varhaisvaiheeseen, keskivaiheeseen ja myöhäisvaiheeseen. Vastaavista kivilajeista käytetään nimityksiä alempi, keskimmäinen ja ylempi eoseeni. Edellä esitetyistä vaiheista Ypresian ja joskus Lutetian muodostavat varhaisen, Priabonian ja joskus Bartonian myöhäisen tilan; vaihtoehtoisesti Lutetian ja Bartonian yhdistetään keskieoseeniksi.
Klima
Eoseenin aikakausi sisälsi laajan kirjon erilaisia ilmasto-olosuhteita, joihin kuuluu kainozooisen kauden lämpimin ilmasto ja jotka päättyvät jääkausi-ilmastoon. Eoseenin ilmaston kehitys alkoi lämpenemisestä paleoseeni-eoseeni-eoseenin lämpömaksimin (PETM) päätyttyä 56 miljoonaa vuotta sitten ja saavutti maksiminsa eoseenin optimin aikana noin 49 miljoonaa vuotta sitten. Tänä aikana maapallolla oli vähän tai ei lainkaan jäätä, ja lämpötilaero päiväntasaajalta navoille oli pienempi. Maksimin jälkeen tapahtui laskeutuminen jääkausi-ilmastoon eoseenin optimista eoseeni-ligoseenin siirtymävaiheeseen 34 miljoonaa vuotta sitten. Tämän laskun aikana jäätä alkoi jälleen ilmestyä navoille, ja eoseeni-ligoseeni-siirtymä on ajanjakso, jolloin Etelämantereen jääpeite alkoi nopeasti laajentua.
ilmakehän kasvihuonekaasujen kehitys
Kasvihuonekaasuilla, erityisesti hiilidioksidilla ja metaanilla, oli eoseenin aikana merkittävä rooli pintalämpötilan säätelyssä. PETM:n päättyessä hiilidioksidia sitoutui erittäin runsaasti metaaniklatraatin, hiilen ja raakaöljyn muodossa Jäämeren pohjaan, mikä vähensi ilmakehän hiilidioksidia. Tämä tapahtuma oli samansuuruinen kuin PETM:n alussa tapahtunut massiivinen kasvihuonekaasujen vapautuminen, ja oletetaan, että sitoutuminen johtui pääasiassa orgaanisen hiilen hautautumisesta ja silikaattien sään vaikutuksesta. Eoseenin alkupuolella käydään paljon keskustelua siitä, kuinka paljon hiilidioksidia on ilmakehässä. Tämä johtuu lukuisista prokseista, jotka edustavat erilaisia ilmakehän hiilidioksidipitoisuuksia. Esimerkiksi erilaiset geokemialliset ja paleontologiset proksit osoittavat, että ilmakehän hiilidioksidiarvot olivat 700-900 ppm ilmakehän lämpimimmän hetken aikana, kun taas toiset proksit, kuten pedogeeniset (maaperän rakentamiseen käytettävät) karbonaatit ja meren boori-isotoopit, osoittavat hiilidioksidin suuria, yli 2000 ppm:n suuruisia hiilidioksidimuutoksia alle miljoona vuotta kestäneiden ajanjaksojen aikana. Tämän suuren hiilidioksidipäästön lähteenä voidaan pitää Pohjois-Atlantin repeytymisen aiheuttamaa vulkaanista kaasupäästöä tai PETM-tapahtumasta merenpohjaan tai kosteikkoympäristöihin kerrostuneisiin suuriin varastoihin varastoituneen metaanin hapettumista. Sen sijaan nykyään hiilidioksidipitoisuus on 400 ppm eli 0,04 %.
Eoseenin alkupuolella metaani oli toinen kasvihuonekaasu, jolla oli dramaattinen vaikutus ilmastoon. Hiilidioksidiin verrattuna metaanilla on paljon suuremmat seuraukset lämpötilan suhteen, sillä metaanilla on ~23 kertaa suurempi vaikutus molekyyliä kohti kuin hiilidioksidilla 100 vuoden mittakaavassa (sillä on suurempi ilmaston lämpenemispotentiaali). Suurin osa ilmakehään tänä aikana vapautuneesta metaanista olisi peräisin kosteikoista, soista ja metsistä. Ilmakehän metaanipitoisuus on nykyään 0,000179 % eli 1,79 ppmv. Eoseenin alkupuoliskoon liittyvän lämpimämmän ilmaston ja merenpinnan nousun vuoksi enemmän kosteikkoja, enemmän metsiä ja enemmän hiiliesiintymiä olisi ollut käytettävissä metaanin vapautumiseen. Verrattaessa varhaisen eoseenin metaanintuotantoa ilmakehän nykyisiin metaanipitoisuuksiin voidaan todeta, että varhaisen eoseenin aikainen metaanintuotanto olisi ollut kolminkertainen nykyiseen verrattuna. Eoseenin alkupuolen lämpimät lämpötilat olisivat voineet lisätä metaanin tuotantomääriä, ja ilmakehään vapautuva metaani puolestaan lämmittäisi troposfääriä, viilentäisi stratosfääriä ja tuottaisi hapettamalla vesihöyryä ja hiilidioksidia. Metaanin biogeeninen tuotanto tuottaa metaanin ohella hiilidioksidia ja vesihöyryä sekä infrapunasäteilyä. Metaanin hajoaminen happi-ilmakehässä tuottaa hiilimonoksidia, vesihöyryä ja infrapunasäteilyä. Hiilimonoksidi ei ole stabiilia, joten se muuttuu lopulta hiilidioksidiksi, jolloin se vapauttaa vielä enemmän infrapunasäteilyä. Vesihöyry sitoo enemmän infrapunasäteilyä kuin hiilidioksidi.
Eoseenin keski- ja loppupuolella tapahtuu paitsi siirtyminen lämpenemisestä viilenemiseen myös muutos hiilidioksidin lisääntymisestä vähenemiseen. Eoseenin optimin lopussa hiilidioksidi alkoi laskea piiplanktonin lisääntyneen tuottavuuden ja merihiilen hautautumisen vuoksi. Keski-eoseenin alussa tapahtuma, joka saattoi käynnistää hiilidioksidin vähenemisen tai auttaa sitä, oli Azolla-tapahtuma noin 49 miljoonaa vuotta sitten. Eoseenin alun tasaisen ilmaston ansiosta arktisen alueen lämpimät lämpötilat mahdollistivat atsollan, joka on kelluva vesiperhonen, kasvun Jäämerellä. Nykyisiin hiilidioksidipitoisuuksiin verrattuna atsollat kasvoivat nopeasti varhaisen eoseenin kohonneissa hiilidioksidipitoisuuksissa. Kun atsollat vajosivat Jäämereen, ne hautautuivat ja sitoivat hiiltä merenpohjaan. Tämä tapahtuma saattoi johtaa siihen, että ilmakehän hiilidioksidipitoisuus laski jopa 470 ppm:ään. Jos oletetaan, että hiilidioksidipitoisuudet olivat 900 ppmv ennen Azolla-tapahtumaa, ne olisivat Azolla-tapahtuman jälkeen laskeneet 430 ppmv:iin eli 40 ppmv nykyistä enemmän. Toinen keskieoseenin aikainen tapahtuma, joka oli äkillinen ja väliaikainen käänne viilenemisolosuhteissa, oli keskieoseenin ilmastollinen optimi. Noin 41,5 miljoonaa vuotta sitten Eteläisen valtameren kairauspaikoilta otettujen näytteiden stabiilit isotooppianalyysit osoittivat, että lämpeneminen jatkui 600 tuhannen vuoden ajan. Ilmakehän hiilidioksidipitoisuus nousi jyrkästi ja oli enimmillään 4000 ppm: tämä on suurin Eoseenin aikana havaittu ilmakehän hiilidioksidipitoisuus. Päähypoteesi tällaisesta radikaalista siirtymästä johtui mantereiden ajautumisesta ja Intian mantereen törmäyksestä Aasian mantereeseen ja siitä johtuvasta Himalajan muodostumisesta. Toinen hypoteesi liittyy laajaan merenpohjan repeytymiseen ja metamorfisiin dekarbonatisoitumisreaktioihin, joissa ilmakehään vapautui huomattavia määriä hiilidioksidia.
Keski-eoseenin ilmastollisen optimin päättyessä jäähtyminen ja hiilidioksidin vähennys jatkuivat myöhäis-eoseenin ajan ja eoseenin ja oligoseenin siirtymävaiheeseen noin 34 miljoonaa vuotta sitten. Useat proksit, kuten happi-isotoopit ja alkenonit, osoittavat, että eoseeni-ligoseeni-siirtymävaiheessa ilmakehän hiilidioksidipitoisuus oli laskenut noin 750-800 ppm:ään, eli noin kaksinkertaiseksi nykyiseen verrattuna.
Eoseenin alkuosa ja tasaista ilmastoa koskeva ongelma
Yksi eoseenin ilmaston ainutlaatuisista piirteistä, kuten edellä mainittiin, oli eoseenin alkupuolella vallinnut tasainen ja homogeeninen ilmasto. Lukuisat proksit tukevat sitä, että tänä ajanjaksona vallitsi lämpimämpi tasainen ilmasto. Muutamia näistä todisteista ovat lämpimille ilmastoille ominaisten fossiilien, kuten krokotiilien, esiintyminen korkeammilla leveysasteilla, pakkasta sietämättömän kasvillisuuden, kuten palmujen, esiintyminen korkeilla leveysasteilla, sillä ne eivät voi selviytyä pitkäkestoisista pakkasista, ja tropiikista löydettyjen käärmeiden fossiilien esiintyminen, jotka vaativat paljon korkeampia keskilämpötiloja elääkseen. Meren lämpötilojen määrittäminen isotooppien avulla osoittaa, että tropiikissa meren pintalämpötila on jopa 35 °C ja pohjaveden lämpötila on 10 °C korkeampi kuin nykyiset arvot. Näillä pohjaveden lämpötiloilla lämpötilat alueilla, joilla muodostuu syvää vettä lähellä napoja, eivät voi olla paljon pohjaveden lämpötiloja viileämpiä.
Esiin nousee kuitenkin ongelma, kun yritetään mallintaa eoseenia ja toistaa proksiaineistosta saadut tulokset. Käyttämällä kaikkia eri kasvihuonekaasujen vaihteluvälejä, joita esiintyi eoseenin alkupuolella, mallit eivät kyenneet tuottamaan lämpenemistä, jota havaittiin navoilla, ja vähentynyttä vuodenaikaisvaihtelua, joka ilmenee siten, että talvet ovat navoilla huomattavasti lämpimämpiä. Vaikka mallit ennustavat tarkasti tropiikin, ne tuottavat yleensä huomattavasti viileämpiä lämpötiloja, jopa 20 °C (36 °F) alle todellisen lämpötilan navoilla. Tämä virhe on luokiteltu ”tasapainoisen ilmaston ongelmaksi”. Ongelman ratkaiseminen edellyttäisi sellaisen prosessin löytämistä, joka lämmittäisi napoja lämmittämättä tropiikkeja. Alla on lueteltu joitakin hypoteeseja ja testejä, joilla prosessia yritetään löytää.
Suuret järvet
Veden luonteen vuoksi, toisin kuin maa-alueiden, lämpötilan vaihtelu olisi vähäisempää, jos paikalla on myös suuri vesistö. Suuria järviä ehdotettiin kausittaisten ilmastomuutosten lieventämiseksi, jotta polaarilämpötilojen viilenemistä voitaisiin yrittää lieventää. Tämän tapauksen toistamiseksi Pohjois-Amerikkaan lisättiin järvi, ja ilmastomallia ajettiin vaihtelevilla hiilidioksidipitoisuuksilla. Malliajoissa päädyttiin siihen, että vaikka järvi vähensi alueen kausivaihtelua enemmän kuin pelkkä hiilidioksidin lisäys, suuren järven lisääminen ei pystynyt vähentämään kausivaihtelua kasvi- ja eläintieteellisten tietojen osoittamalle tasolle.
Ocean lämmönkuljetus
Lämmön kulkeutumista tropiikista napa-alueille, samaan tapaan kuin miten valtamerten lämmönkuljetus toimii nykyaikana, pidettiin mahdollisuutena lämpötilojen kohoamiselle ja vuodenaikojen pienenemiselle napa-alueilla. Kun meren pintalämpötilat ja syvän meriveden lämpötila nousivat eoseenin alkupuolella, yksi yleinen hypoteesi oli, että näiden nousujen vuoksi lämmön siirtyminen tropiikista napa-alueille lisääntyisi. Simuloimalla näitä eroja mallit tuottivat alhaisemman lämpötilagradientin vuoksi pienemmän lämmönkuljetuksen eivätkä onnistuneet tuottamaan tasaista ilmastoa pelkän valtamerten lämmönkuljetuksen avulla.
Orbitaaliparametrit
Mikäli niitä tyypillisesti pidetään jään kasvua ja vuodenaikojen vaihtelua säätelevinä tekijöinä, orbitaaliparametreja teoretisoitiin mahdolliseksi mantereiden lämpötiloja ja vuodenaikojen vaihtelua sääteleväksi tekijäksi. Simuloimalla Eoseenia käyttämällä jäätä sisältämätöntä planeettaa, eksentrisyyttä, vinoutta ja prekessiota muutettiin eri malliajoissa, jotta voitiin määrittää kaikki mahdolliset erilaiset skenaariot ja niiden vaikutukset lämpötilaan. Eräässä tapauksessa talvet lämpenivät ja kesät viilenivät jopa 30 prosenttia Pohjois-Amerikan mantereella, ja se vähensi lämpötilan kausivaihtelua jopa 75 prosenttia. Vaikka kiertorataparametrit eivät aiheuttaneet lämpenemistä navoilla, parametreilla oli suuri vaikutus vuodenaikojen vaihteluun, ja ne oli otettava huomioon.
Polaariset stratosfääripilvet
Toinen menetelmä, jota harkittiin lämpimien napalämpötilojen tuottamiseksi, olivat polaariset stratosfääripilvet. Polaariset stratosfääripilvet ovat pilviä, joita esiintyy alemmassa stratosfäärissä hyvin alhaisissa lämpötiloissa. Polaarisen stratosfäärin pilvillä on suuri vaikutus säteilypakotteeseen. Vähäisten albedo-ominaisuuksiensa ja optisen paksuutensa vuoksi polaariset stratosfääripilvet toimivat kasvihuonekaasun tavoin ja pidättävät lähtevää pitkäaaltoista säteilyä. Ilmakehässä esiintyy erityyppisiä polaarisia stratosfääripilviä: polaarisia stratosfääripilviä, jotka syntyvät typpi- tai rikkihapon ja veden vuorovaikutuksesta (tyyppi I), tai polaarisia stratosfääripilviä, jotka syntyvät pelkän vesijään vaikutuksesta (tyyppi II).
Metaani on tärkeä tekijä primaaristen polaaristen stratosfääripilvien tyypin II luomisessa, jotka syntyivät varhaisessa eoseenissä. Koska vesihöyry on ainoa tyypin II polaaristen stratosfääripilvien tukiaine, vesihöyryn läsnäolo alemmassa stratosfäärissä on välttämätöntä, kun useimmissa tilanteissa vesihöyryn läsnäolo alemmassa stratosfäärissä on harvinaista. Kun metaani hapettuu, vapautuu huomattava määrä vesihöyryä. Toinen polaarisen stratosfäärin pilvien edellytys on kylmät lämpötilat, jotka takaavat tiivistymisen ja pilvien muodostumisen. Koska polaarisen stratosfäärin pilvien tuotanto edellyttää kylmiä lämpötiloja, se rajoittuu yleensä yö- ja talviolosuhteisiin. Tämän alemman stratosfäärin kosteampien ja kylmempien olosuhteiden yhdistelmän ansiosta polaariset stratosfääripilvet ovat voineet muodostua laajoille alueille polaarialueilla.
Testaamaan polaaristen stratosfääripilvien vaikutuksia Eoseenin ilmastoon ajettiin malleja, joissa verrattiin polaaristen stratosfääripilvien vaikutuksia navoilla ilmakehän hiilidioksidin lisääntymiseen.
Polaariset stratosfääripilvet vaikuttivat lämmittävästi navoilla, ja ne lisäsivät lämpötiloja jopa 20 °C talvikuukausina. Malleissa esiintyi myös lukuisia takaisinkytkentöjä, jotka johtuivat polaaristen stratosfääripilvien läsnäolosta. Mahdollinen jään kasvu hidastui valtavasti ja johti nykyisen jään sulamiseen. Lämpötilan muutos vaikutti vain napa-alueisiin, tropiikissa se ei vaikuttanut, mikä ilmakehän hiilidioksidin lisääntyessä aiheuttaisi myös tropiikin lämpötilan nousun. Polaaristen stratosfääripilvien lisääntyneen kasvihuoneilmiön aiheuttaman troposfäärin lämpenemisen vuoksi stratosfääri jäähtyisi ja mahdollisesti lisäisi polaaristen stratosfääripilvien määrää.
Vaikka polaariset stratosfääripilvet voisivat selittää päiväntasaajan ja napojen välisen lämpötilagradientin pienenemisen ja lämpötilojen kohoamisen navoilla varhaisieoseenin aikana, polaaristen stratosfääripilvien ylläpitämisessä pidemmän ajanjakson ajan on muutama epäkohta. Polaarisen stratosfäärin pilvien kestävyyden määrittämiseksi käytettiin erillisiä malliajoja. Metaania olisi jatkuvasti vapautettava ja ylläpidettävä, jotta stratosfäärin alempi vesihöyry säilyisi. Jäätä ja kondensaatioytimiä tarvitsisi olla yhä enemmän, jotta polaarinen stratosfääripilvi pystyisi ylläpitämään itseään ja lopulta laajenemaan.
Hypertermiat läpi varhaisen eoseenin
Eoseenin alkuvaiheen lämpenemisen aikana 52-55 miljoonaa vuotta sitten valtamerissä tapahtui useita lyhytaikaisia muutoksia hiilen isotooppikoostumuksessa. Nämä isotooppimuutokset johtuivat hiilen vapautumisesta merestä ilmakehään, mikä johti 4-8 °C:n (7,2-14,4 °F) lämpötilan nousuun meren pinnalla. Nämä ylilämpötilat johtivat lisääntyneisiin häiriöihin planktonisissa ja pohjaeläinperäisissä foraminiferoissa, ja sedimentaatio nopeutui lämpimämpien lämpötilojen seurauksena. Viimeaikaiset analyysit ja tutkimukset näistä hypertermaleista eoseenin alkupuolella ovat johtaneet hypoteeseihin, joiden mukaan hypertermalit perustuvat kiertorataparametreihin, erityisesti eksentrisyyteen ja vinouteen. Eoseenin alkupuolen hypertermikaaleja, erityisesti paleoseeni-eoseeni-eoseenin lämpömaksimia (PETM), eoseenin lämpömaksimia 2 (ETM2) ja eoseenin lämpömaksimia 3 (ETM3), analysoitiin ja todettiin, että kiertoradan ohjauksella on saattanut olla merkitystä ETM2:n ja ETM3:n käynnistämisessä.
Kasvihuoneilmastosta jäähalli-ilmastoon
Eoseenin tiedetään sisältävän kainozooisen kauden lämpimimmän jakson, mutta se merkitsi myös taantumista jäähalli-ilmastoon ja Etelämantereen jääpeitteen nopeaa laajenemista. Siirtyminen lämpenevästä ilmastosta viilenevään ilmastoon alkoi ~49 miljoonaa vuotta sitten. Hiili- ja happi-isotoopit viittaavat siirtymiseen maailmanlaajuiseen viilenevään ilmastoon. Jäähtymisen syynä on pidetty ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden merkittävää, >2000 ppm:n laskua. Yksi ehdotettu syy hiilidioksidin vähenemiseen lämpenemisen ja viilenemisen välisen siirtymän aikana oli Azolla-tapahtuma. Lisääntynyt lämpö napa-alueilla, eristynyt arktinen allas eoseenin alkupuolella ja huomattavan suuret hiilidioksidimäärät johtivat mahdollisesti atsollakukintoihin koko Jäämerellä. Jäämeren eristyneisyys johti seisoviin vesiin, ja kun atsollat vajosivat merenpohjaan, niistä tuli osa sedimenttiä ja ne sitoivat tehokkaasti hiiltä. Atsollan kyky sitoa hiiltä on poikkeuksellinen, ja atsollan lisääntyneellä hautautumisella saattoi olla merkittävä vaikutus maailman ilmakehän hiilipitoisuuteen, ja se saattoi olla tapahtuma, joka aloitti siirtymisen jääpeiteilmastoon. Jäähtyminen jatkui tämän tapahtuman jälkeen, koska ilmakehän hiilidioksidipitoisuus väheni jatkuvasti orgaanisen aineksen tuottavuuden ja vuorten rakentamisen aiheuttaman sään vaikutuksesta.
Globaalinen jäähtyminen jatkui, kunnes eteläisellä valtamerellä tapahtui merkittävä käänne jäähtymisestä lämpenemiseen noin 42-41 miljoonaa vuotta sitten. Happi-isotooppianalyysi osoitti suurta negatiivista muutosta raskaampien happi-isotooppien suhteessa kevyempiin happi-isotooppeihin, mikä viittaa globaalin lämpötilan nousuun. Tämä lämpenemistapahtuma tunnetaan nimellä keskieoseenin ilmastollinen optimi. Lämpenemisen syynä pidetään ensisijaisesti hiilidioksidin lisääntymistä, sillä hiili-isotooppisignaalit sulkevat pois merkittävän metaanipäästön tämän lyhytaikaisen lämpenemisen aikana. Ilmakehän hiilidioksidin lisääntymisen katsotaan johtuvan Australian ja Etelämantereen välisen merenpohjan leviämisnopeuden lisääntymisestä ja alueen lisääntyneestä vulkanismista. Toinen mahdollinen ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden lisääntyminen voisi johtua Himalajan orogenian aikana tapahtuneesta äkillisestä lisääntymisestä metamorfisen vapautumisen myötä, mutta tietoja ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden metamorfisen vapautumisen tarkasta ajoituksesta ei kuitenkaan ole hyvin selvitetty aineistossa. Viimeaikaisissa tutkimuksissa on kuitenkin mainittu, että Aasian ja Intian välisen valtameren poistuminen saattoi vapauttaa merkittäviä määriä hiilidioksidia.Tämä lämpeneminen on lyhytaikaista, sillä pohjaeläinten happi-isotooppitiedot osoittavat, että viileneminen palasi ~40 miljoonaa vuotta sitten.
Jäähtyminen jatkui koko lopun myöhäisieoseenin ajan eoseenin jaligoseenin väliselle siirtymävaiheelle. Jäähtymisjakson aikana pohjaeläinten happi-isotoopit osoittavat jään syntymisen ja jään lisääntymisen olevan mahdollista tämän myöhemmän jäähtymisen aikana. Eoseenin loppua ja oligoseenin alkua leimaa Etelämantereen jääpeitteen massiivinen pinta-alan laajeneminen, joka oli merkittävä askel kohti jääpeiteilmastoa. Ilmakehän hiilidioksidin vähenemisen ja globaalin lämpötilan alenemisen ohella jään syntyyn vaikuttaneet orbitaaliset tekijät näkyvät pohjaeläinten happi-isotooppitallenteiden 100 000 vuoden ja 400 000 vuoden vaihteluissa. Toinen merkittävä tekijä jääpeitteen laajenemisessa oli Etelämantereen napapiirin virtauksen syntyminen. Etelämantereen sirkumpolaarivirtauksen syntyminen eristää kylmää vettä Etelämantereen ympäriltä, mikä vähentää lämmön kulkeutumista Etelämantereelle ja synnyttää valtamerihyrriä, jotka johtavat kylmemmän pohjaveden nousuun. Ongelma tässä hypoteesissa, jonka mukaan tämä voisi olla tekijä eoseeni-ligoseeni-vaiheen siirtymässä, on se, että verenkierron syntyajankohta on epävarma. Drake Passagen osalta sedimentit viittaavat siihen, että avautuminen tapahtui ~41 miljoonaa vuotta sitten, kun taas tektoniikka viittaa siihen, että se tapahtui ~32 miljoonaa vuotta sitten.
Paleogeografia
Eoseenin aikana mantereet jatkoivat ajautumistaan kohti nykyistä sijaintiaan.
Jakson alussa Australia ja Etelämanner pysyivät yhteydessä toisiinsa, ja lämpimät päiväntasaajan virtaukset sekoittuivat kylmempiin Etelämantereen vesiin jakaen lämpöä ympäri planeettaa ja pitäen globaalin lämpötilan korkeana, mutta kun Australia noin 45 Ma:n tienoilla erkani eteläisestä mantereesta, lämpimät päiväntasaajan virtaukset ohjautuivat pois Etelämantereelta. Näiden kahden mantereen välille kehittyi erillinen kylmän veden kanava. Etelämantereen alue viileni, ja Etelämannerta ympäröivä valtameri alkoi jäätyä, mikä lähetti kylmää vettä ja jäälauttoja pohjoiseen ja vahvisti viilenemistä.
Laurasian pohjoinen superkontinentti alkoi hajota, kun Eurooppa, Grönlanti ja Pohjois-Amerikka ajautuivat erilleen.
Länsi-Pohjois-Amerikassa vuoriston rakentaminen alkoi eoseenikaudella, ja maankohoamisten väliin jääviin korkeisiin litteisiin altaisiin muodostui jättimäisiä järviä, mikä johti vihreän joen muodostuman lagerstätteen kerrostumiseen.
Noin 35 ma Pohjois-Amerikan itärannikolla tapahtunut asteroidin törmäys muodosti Chesapeake Bayn törmäyskraatterin.
Euroopassa Tethysin meri hävisi lopullisesti, kun taas Alppien kohoaminen eristi sen viimeisen jäännöksen, Välimeren, ja synnytti toisen matalan meren, jonka pohjoispuolelle muodostui saarisaaristoja. Vaikka Pohjois-Atlantti avautui, Pohjois-Amerikan ja Euroopan välille näyttää jääneen maayhteys, sillä näiden kahden alueen eläimistö on hyvin samankaltainen.
Intia jatkoi matkaansa poispäin Afrikasta ja aloitti yhteentörmäyksensä Aasian kanssa taittaen Himalajan syntyyn.
Eokeenin kasvihuonemaailman on oletettu johtuvan syvällä merissä vapautuneista metaaniklatraateista vapautuneesta ilmaston lämpenemisestä. Klatraatit hautautuivat mudan alle, joka häiriintyi valtamerten lämmetessä. Metaanilla (CH4) on kymmenestä kahteenkymmeneen kertaa suurempi kasvihuonekaasuvaikutus kuin hiilidioksidilla (CO2).
Flora
Eoseenin alussa korkeat lämpötilat ja lämpimät valtameret loivat kostean, lauhkean ympäristön, jossa metsät levittäytyivät koko maapallolle navalta toiselle. Kuivimpia aavikoita lukuun ottamatta maapallon on täytynyt olla kokonaan metsien peitossa.
Polaariset metsät olivat varsin laajoja. Arktisella Ellesmere-saarella on löydetty fossiileja ja jopa säilyneitä jäänteitä puista, kuten suosypressistä ja dawn redwoodista eoseeniltä. Tuolloinkin Ellesmere-saari oli vain muutaman leveysasteen verran nykyistä etelämpänä. Myös Grönlannista ja Alaskasta on löydetty subtrooppisten ja jopa trooppisten puiden ja kasvien fossiileja eoseenikaudelta. Trooppisia sademetsiä kasvoi Pohjois-Amerikan ja Euroopan pohjoisosiin asti.
Palmupuita kasvoi eoseenin alkupuolella aina Alaskaan ja Pohjois-Eurooppaan asti, vaikka niiden esiintyminen väheni ilmaston viilenemisen myötä. Myös aamupunapuut olivat paljon laajempia.
Jäähtyminen alkoi kauden puolivälissä, ja eoseenin loppuun mennessä mantereiden sisäosat olivat alkaneet kuivua, ja metsät harvenivat joillakin alueilla huomattavasti. Äskettäin kehittyneet ruohot rajoittuivat vielä jokien ja järvien rannoille, eivätkä ne olleet vielä levittäytyneet tasangoille ja savanneille.
Jäähtyminen toi mukanaan myös vuodenaikojen muutoksia. Lehtipuut, jotka kestivät paremmin suuria lämpötilanvaihteluita, alkoivat syrjäyttää ikivihreät trooppiset lajit. Kauden loppuun mennessä lehtipuumetsät peittivät suuria osia pohjoisista mantereista, mukaan lukien Pohjois-Amerikka, Euraasia ja arktiset alueet, ja sademetsät säilyivät vain päiväntasaajan puoleisessa Etelä-Amerikassa, Afrikassa, Intiassa ja Australiassa.
Antarktis, joka aloitti eoseenin lämpimän lauhkean tai subtrooppisen sademetsän reunustamana, muuttui kauden edetessä paljon kylmemmäksi; lämpöä rakastava trooppinen kasvisto hävisi, ja oligoseenin alkuun mennessä mantereella oli lehtipuuvaltaisia metsiä ja laajoja tundra-alueita.
Fauna
Vanhimmat tunnetut fossiilit useimmista nykyisistä nisäkäsluokista esiintyvät lyhyen ajanjakson aikana eoseenin alkupuolella. Eoseenin alussa Pohjois-Amerikkaan saapui useita uusia nisäkäsryhmiä. Näillä nykyajan nisäkkäillä, kuten artiodaktyyleillä, perissodaktyyleillä ja kädellisillä, oli pitkät, ohuet jalat, jalat ja kädet, jotka pystyivät tarttumaan, sekä eriytyneet hampaat, jotka olivat sopeutuneet pureskeluun. Kääpiömuodot hallitsivat. Kaikki uusien nisäkäsluokkien jäsenet olivat pieniä, alle 10 kg:n painoisia; hampaiden koon vertailun perusteella eoseenin nisäkkäät olivat vain 60 prosenttia niitä edeltäneiden paleoseenin alkukantaisten nisäkkäiden koosta. Ne olivat myös pienempiä kuin niitä seuranneet nisäkkäät. On oletettu, että kuumat eoseenin lämpötilat suosivat pienempiä eläimiä, jotka pystyivät paremmin hallitsemaan kuumuutta.
Kummatkin nykyaikaisten sorkka- ja kavioeläinten ryhmät (sorkkaeläimet) yleistyivät Euroopan ja Pohjois-Amerikan välisen suuren säteilyn seurauksena, samoin kuin Mesonyxin kaltaiset lihansyöjäsorkkaeläimet. Monien muiden nykyisten nisäkkäiden, kuten lepakoiden, sorkkaeläinten (norsujen), kädellisten, jyrsijöiden ja pussieläinten, varhaiset muodot ilmestyivät. Nisäkkäiden vanhemmat alkukantaiset muodot vähenivät monimuotoisuudeltaan ja merkitykseltään. Merkittäviä eoseenisen maaeläimistön fossiilisia jäännöksiä on löydetty läntisestä Pohjois-Amerikasta, Euroopasta, Patagonian alueelta, Egyptistä ja Kaakkois-Aasiasta. Merieläimistö tunnetaan parhaiten Etelä-Aasiasta ja Yhdysvaltojen kaakkoisosasta.
Tältä ajalta peräisin olevia matelijoiden fossiileja, kuten pytonien ja kilpikonnien fossiileja, on runsaasti. Titanoboan, koulubussin pituisen käärmeen, jäännökset löydettiin Etelä-Amerikasta yhdessä muiden suurten matelijoiden megafaunan kanssa. Eoseenin aikana kasvit ja merieläimistö muuttuivat varsin nykyaikaisiksi. Monet nykyaikaiset lintulajit ilmestyivät ensimmäisen kerran eoseenissä.
Eoseenista tunnetaan useita rikkaita fossiilisia hyönteisfaunoja, erityisesti Itämeren meripihka, jota on löydetty pääasiassa Itämeren etelärannikolta, meripihka Pariisin altaasta Ranskasta, turkismuodostumasta Tanskasta ja Bembridgen meripihkasta Isle of Wightilta Englannista. Eoseenikerrostumista löydetyt hyönteiset voidaan useimmiten luokitella nykyaikaisiin sukuihin, vaikka näitä sukuja ei useinkaan esiinny alueella tällä hetkellä. Esimerkiksi bibionidisuku Plecia on yleinen fossiilifaunoissa nykyisin lauhkeilla alueilla, mutta se elää nykyään vain tropiikissa ja subtropiikissa.
Meret
Eoseenin valtameret olivat lämpimiä ja kuhisivat kaloja ja muuta meren elämää. Siellä kehittyivät ensimmäiset karahariinihait sekä varhaiset merinisäkkäät, mukaan lukien Basilosaurus, varhainen valaslaji, jonka uskotaan polveutuvan eoseenin aikaisemmista maaeläimistä, sorkkajalkaisista petoeläimistä, joita kutsuttiin mesonykideiksi ja joihin Mesonyx kuului. Myös ensimmäiset sireenit, elefanttien sukulaiset, kehittyivät tähän aikaan.
Eoseeni-ligoseenin sukupuuttoon kuoleminen
Eoseenin loppua leimasi eoseeni-ligoseenin sukupuuttotapahtuma, joka tunnetaan myös nimellä Grande Coupure.
Ylläoleva tarina perustuu Wikipedian aineistoon
.