Delta-O-18
În geochimie , paleoclimatologie și paleoceanografie δ 18 O sau delta-O-18 este o măsură a raportului izotopilor stabili 18 O: 16 O. Este frecvent utilizat ca măsură a temperaturii precipitațiilor , ca măsură a interacțiunilor apelor subterane / minerale, ca indicator al proceselor care prezintă fracționarea izotopilor , cum ar fi metanogeneza . În paleștiință , datele de 18 O: 16 O din foraminifere și miez de gheață sunt utilizate ca înlocuitor al temperaturii. Definiția este, în „per mil” (‰, părți la mie):
În cazul în care standardul are o compoziție izotopică cunoscută, cum ar fi Viena Standard Ocean Media Water (VSMOW). [2] Fracționarea poate fi cinetică , echilibrată sau independentă de masă .
Mecanism
Carbonat de calciu (CaCO 3) cochilii de foraminifere, având oxigen în ele, și fiind în multe configurații geologice comune, sunt examinate foarte frecvent. Raportul dintre 18 O și 16 O este utilizat pentru a identifica temperatura apei înconjurătoare din epoca solidificată, precum și alți factori, cum ar fi salinitatea apei și volumul de apă prins în straturile de gheață .
δ 18 O reflectă, de asemenea, evaporarea locală și aportul de apă dulce, deoarece apa de ploaie este îmbogățită cu 16 O - un rezultat al evaporării preferențiale a 16 O din apa de mare. În consecință, suprafața oceanului conține cea mai mare cantitate de 18 O în jurul tropicelor și subtropicelor unde există mai multă evaporare și cantități minore de 18 O în latitudinile medii unde plouă mai mult.
În mod similar, atunci când vaporii de apă se condensează, moleculele apoase mai grele care conțin atomi de O 18 tind să se condenseze și să precipite mai întâi. Gradientul vaporilor de apă care se îndreaptă de la tropice la poli devine treptat din ce în ce mai epuizat cu 18 O. Zăpada care cade în Canada are mult mai puțin H 2 18 O decât ploaia în Florida ; în mod similar, zăpada care cade în centrul straturilor glaciare are o semnătură mai ușoară δ 18 O decât la marginile lor, deoarece cea mai grea 18 O cade primul.
Schimbările climatice modifică modelele globale de evaporare și precipitații, modificând astfel raportul de fond de O. 18 O.
Calcule
Dacă semnalul poate fi atribuit doar schimbării temperaturii, cu efectele salinității și ale modificărilor volumului de gheață ignorate, o creștere de δ 18 O cu 0,22 ‰ este echivalentă cu o răcire de 1 ° C (1,80 ° F). [3] Temperaturile pot fi calculate și cu ajutorul ecuației:
În timpul Pleistocenului , semnătura δ 18 O de 0,11 ‰ se corelează cu o modificare a nivelului mării de 10 m ca urmare a modificării volumului de gheață.
Notă
- ^ Lisiecki, LE; Raymo, ME, Un teanc pliocen-pleistocen de 57 de înregistrări bentice distribuite la nivel global δ 18 O ( PDF ), în paleoceanografie , vol. 20, ianuarie 2005, pp. PA1003, DOI : 10.1029 / 2004PA001071 .
Lisiecki, LE; Raymo, ME, Corecție la „O stivă pliocen-pleistocenă de 57 înregistrări bentice distribuite la nivel global δ 18 O” , în Paleoceanografie , vol. 20, mai 2005, pp. PA2007, DOI : 10.1029 / 2005PA001164 .
data: DOI : 10.1594 / PANGEA.704257 . - ^ USGS - Isotope Tracers - Resurse - Isotope Geochemistry , la wwwrcamnl.wr.usgs.gov . Adus la 18 ianuarie 2009 .
- ^ Visser, K.; Thunell, Robert; Stott, Lowell, Magnitudinea și momentul schimbării temperaturii în bazinul cald Indo-Pacific în timpul deglaciației , în Nature , vol. 421, 2003, p. 152, DOI : 10.1038 / nature01297 .
- Clark, ID și Fritz, P, Izotopii de mediu în hidrogeologie , CRC Press , 1997, ISBN 1-56670-249-6 .
- Schmidt, GA, Forward Modeling of Carbonate Proxy Data from Planktonic Foraminifera Using Oxygen Isotope Tracers in a Global Ocean Model , in Paleoceanography , vol. 14, 1999, pp. 482–497, DOI : 10.1029 / 1999PA900025 .
