La cronología isotópica se basa en las variaciones de las temperaturas medias del planeta a lo largo del tiempo, deducidas de las proporciones de los isótopos 16 O y 18 O del oxígeno ( estadios isotópicos del oxígeno o SIO) que se encuentran en los núcleos oceánicos y glaciares. investigadores. Válido a escala planetaria, ahora reemplaza las cronologías locales basadas en las edades de hielo tradicionales.
En la literatura, generalmente se indica con las iniciales en inglés "MIS" ( etapa de isótopos marinos ).
El Cuaternario experimentó grandes variaciones climáticas que llevaron a una alternancia de fases glaciales e interglaciares . Las huellas de estas glaciaciones ( morrenas , manteles de aguas de fusión, etc.), en particular glaciación alpina en Europa, se han utilizado desde el comienzo del XX ° siglo para establecer una cronología del Cuaternario . Sin embargo, este sistema presenta una serie de límites ligados a la naturaleza localizada y discontinua de estos fenómenos. Debido a las diferencias de latitud y relieve, las glaciaciones de los Alpes, el noroeste de Europa y América del Norte no son exactamente sincrónicas y es muy difícil establecer correlaciones entre estas diferentes áreas.
Además, ciertas glaciaciones tradicionales, en particular la glaciación de Riss , abarcan varios estadios glaciares isotópicos, hasta el punto de que existe una divergencia creciente en las fechas de corte que se les debe atribuir.
Por lo tanto, se buscó un registro continuo y global de las variaciones de temperatura a partir de la década de 1950. Se obtuvo mediante la extracción de núcleos en los sedimentos del fondo del océano y en los casquetes polares de Groenlandia o la Antártida . La proporción entre los isótopos 16 y 18 del oxígeno contenido en estos sedimentos (en particular en los foraminíferos fósiles de los sedimentos oceánicos) está correlacionada con la del agua de mar, vinculada a la temperatura media de la atmósfera terrestre. Se estableció así una curva de variación de la temperatura media del planeta durante los últimos 5 millones de años. Luego se comparó con la datación obtenida por otros métodos para llegar a una cronología isotópica ahora reconocida universalmente.
La curva isotópica del oxígeno permitió definir una alternancia de etapas frías y templadas, numeradas desde la actual etapa templada o etapa 1, retrocediendo en el tiempo. Estas etapas se denominan etapas de oxígeno isotópico (ORS). Las etapas frías tienen números pares (2, 4, 6, etc.) y las etapas templadas tienen números impares (3, 5, 7, etc.). Pueden corresponder respectivamente a las fases glacial e interglacial de antiguas cronologías locales, pero también a episodios intermedios, las interestatales.
La glaciación de Würm corresponde así a las etapas isotópicas 2, 3, 4 y la mayor parte de la etapa 5: dos etapas frías (SIO 2 y 4) separadas por una interestatal fría (SIO 3) y una serie de oscilaciones frías bastante rápidas (SIO 5a ad ). El interglacial de Riss-Würm corresponde a la etapa templada SIO 5e, mientras que la glaciación de Riss termina con la etapa fría SIO 6.
La siguiente lista da las fechas de inicio (cifras en miles de años antes del presente ) de las diferentes etapas climáticas del Pleistoceno Medio y Superior, según el estudio de 2005 de Lisiecki & Raymo (pila bentónica LR04):
La lista continúa potencialmente hasta la etapa SIO 104, comenzando hace 2.614 millones de años.