Miocæn er den første epoke i den neogene periode og den fjerde epoke i Kainozoikum. Den begyndte for ca. 23 millioner år siden og sluttede for ca. 5,33 millioner år siden. De bjergarter, der markerer starten og slutningen, er velkendte, men de nøjagtige datoer for periodens start og slutning er usikre. Miocæn blev navngivet af Charles Lyell. Navnet kommer af de græske ord μείων (meiōn, "mindre") og καινός (kainos, "ny") og betyder "mindre nyere", fordi den har 18 % færre moderne hvirvelløse havdyr end Pliocæn.

Miocæn opdeles geologisk ofte i tidlige, mellemste og sene dele (f.eks. Aquitanian, Burdigalian, Langhian, Serravallian, Tortonian og Messinian). I løbet af perioden modnedes mange moderne grupper af dyr og planter, men mange slægter stod stadig i en overgangsphase mellem ældre former og de helt moderne varianter, vi genkender i dag.

Klima

Klimaet i Miocæn var dynamisk og præget af større udsving end i nogle andre geologiske perioder. Der ses en generel kølende tendens gennem perioden, men med et bemærkelsesværdigt varmere interval midt i perioden kendt som det Miocene Climatic Optimum (ca. 17–15 mio. år siden). Efter dette varme maksimum fulgte en langsom, men vedvarende afkøling.

  • Afkølingen skyldtes blandt andet udbredt isdannelse på Antarktis og ændringer i oceaniske strømme som følge af kontinentalskred og tektoniske ændringer.
  • Udsving i atmosfærisk CO2, ændringer i havstrømme og tektonisk uplift (fx fortsat sammenstød mellem Indien og Eurasien) bidrog til mere sæsonpræget og køligere klima mod slutningen af Miocæn.
  • I slutningen af perioden begyndte regionale begivenheder som den gradvise tilstopning af forbindelser mellem oceaner at påvirke havniveau og lokale klimaer; i den sene Miocæn forekom dramatiske hændelser i Middelhavet, som kulminerede i Messinian-hændelserne tæt på Miocænets afslutning.

Geologi og tektonik

Miocæn var en periode med betydelig tektonisk aktivitet: bjerge blev løftet, havbassiner ændrede form, og kontinenterne nærmede sig deres nutidige positioner. Den fortsatte kollison mellem Indien og Eurasien løftede Himalaya og påvirkede atmosfærens cirkulation og monsunmønstre. Samtidig førte bevægelser i Middelhavsområdet, Afrika og Eurasien til ændringer i havforbindelserne mellem oceanerne, hvilket fik stor betydning for havstrømmene og klimaet globalt.

Fauna

Miocænet var en tid med stor evolutionær omstilling blandt dyr:

  • Der opstod mange moderne familier af pattedyr og fugle; grupper som hovdyr, gnavere, rovdyr og primater diversificerede yderligere.
  • Græsmarker blev mere udbredte, og øget udbredelse af græs prægede udviklingen af græssende og græsædende pattedyr — heste, antiloper, kvægforfædre og andre tilpassede sig steppe- og savannelignende miljøer.
  • Der fandtes omkring 100 arter af aber på dette tidspunkt; disse levede i Afrika, Asien og Europa, og fra nogle linjer stammer senere menneskelignende primater og homininer.
  • I havene fik hvaler (både tandhvaler og bardehvaler) stor succes og udviklede moderne former og størrelser. Hvaler var meget almindelige i havene, og store rovdyr som den gigantiske haj Carcharodon megalodon kan have jaget dem.
  • Pattedyr som sæler og andre pinnipedia bredte sig, og moderne hajgrupper blev etableret.

Planter og økosystemudvikling

Planterne gennemgik store ændringer i Miocæn. Angiospermer fortsatte at dominere mange terrestriske økosystemer, og græsser begyndte for alvor at sprede sig uden for mere fugtige områder. Overgangen fra tæt skov til mere åbne habitater førte til:

  • udbredelse af græsmarker og savanneagtige landskaber, især i de tropiske og subtropiske bælter,
  • udvikling og ekspansion af græsædende pattedyr, som reagerede med tand- og kæbeanatomi tilpasset slibende græsser,
  • udvikling af nye kyst- og marineøkosystemer, herunder større udbredelse af tang- og brunalgesamfund langs kysterne.

Betydning for senere udvikling

Miocæn lagde grundlaget for mange af de økosystemer, vi kender i dag. Den kølende tendens og udviklingen af mere åbne landskaber satte scenen for yderligere evolutionære trin i Pliocæn og senere perioder, herunder fremkomsten af helt moderne pattedyrsgrupper og forudsætninger, der omtales i forbindelse med menneskets udvikling. Samtidig førte ændringer i havforbindelser og klimatiske forhold til nye migrationsruter og faunale udvekslinger mellem kontinenterne.

Alt i alt var Miocæn en periode med både varme intervaller og langvarig afkøling, omfattende tektoniske omvæltninger og store biologiske transformationer, hvor mange moderne grupper af planter og dyr blev etableret eller fik de tilpasninger, der gjorde dem egnede til de miljøer, der dominerer i nutiden.