δ 13 C (vyslovováno jako delta tse třináct ) - v geochemii , paleoklimatologii a paleooceanografii znamená odchylku signatury izotopu 13 C / 12 C od standardní signatury vzorku, vyjádřenou v ppm [1] :
kde index "standard" označuje podpis standardního vzorku.
δ13C se mění v průběhu času jako funkce biosférické produktivity , ukládání organického uhlíku a typu vegetace.
U většiny přírodních materiálů je signatura 13 C/ 12 C s vysokou přesností 0,0112, rozdíly se projevují až v dalším znaménku tohoto čísla. Rozdíly v signaturách, kterými se výzkumníci zabývají, se tedy počítají v ppm. Přesnost moderních hmotnostních spektroskopů je 0,02‰, chyby v přípravě vzorku mohou zvýšit chybu až na 0,2‰. Za statisticky významné lze považovat rozdíly 1 ‰ a více. Pro moderní atmosférický oxid uhličitý v nepřítomnosti průmyslové činnosti je δ 13 C -8 ‰ a pomalu se zvyšuje směrem k zápornějším hodnotám díky rozšířenému používání fosilních paliv, pro které je toto číslo -30 ‰ [2] .
Standardním vzorkem pro odhad δ 13 C je „Pee Dee Belemnite“ (PDB) z křídových mořských fosilií Belemnitella americana z formace Pee Dee v Jižní Karolíně . Tyto vzorky mají abnormálně vysoký poměr 13 C/ 12 C (0,0112372) a jsou akceptovány jako nulová reference δ 13 C. Použití tohoto standardu vede k negativním hodnotám δ 13 C pro běžné materiály [3] . K ověření přesnosti metod hmotnostní spektroskopie se používají etalony . Vzhledem k rostoucímu využívání hmotnostní spektroskopie je nedostatek referenčních materiálů, proto se často používají jiné standardy, např. VPDB („Vienna PDB“) [4] .
Metan má velmi nízké δ 13 C: biogenní metan je asi -60‰, termogenní - asi -40‰. Uvolnění velkého množství hydrátu metanu může ovlivnit globální δ 13 C, jako např. během pozdního paleocénního teplotního maxima [5] .
Obecně je δ 13 C ovlivněn změnami primární produktivity a organickým pohřbíváním. Živé organismy spotřebovávají převážně lehký izotop 12 C a mají index δ 13 C řádově -25 ‰, v závislosti na typu metabolismu .
Zvýšení primární produktivity způsobuje odpovídající zvýšení δ 13C , protože větší procento izotopu 12C je vázáno v rostlinách. Hodnotu δ 13 C ovlivňuje i pohřbívání organického uhlíku; když je organický uhlík pohřben, velké množství izotopu 12C jde z oběhu a hromadí se v sedimentech, což zvyšuje relativní množství 13C .
Rostliny vázající uhlík C3 a C4 mají různé znaky, což umožňuje sledovat prevalenci trav C4 v průběhu času [ 6 ] . Zatímco rostliny C 4 mají δ 13 C v rozmezí od -16 do -10 ‰, rostliny C 3 mají toto číslo od -33 do -24 ‰ [2] .
Masová vymírání se často vyznačují negativními anomáliemi δ 13 C, protože jsou doprovázeny poklesem primární produktivity a uvolňováním uhlíku vázaného v rostlinách.
Evoluce velkých suchozemských rostlin na konci devonu vedla ke zvýšení ukládání uhlíku a zvýšení δ 13 C [7] .
![]() |
---|