513C

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 17. října 2021; kontroly vyžadují 3 úpravy .

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] .

Standardní vzorky

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] .

Co ovlivňuje δ 13 C?

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 .

Geologicky významné výskyty δ 13 C

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] .

Viz také

Poznámky

  1. Libes, Susan M. Úvod do mořské biogeochemie, 1. vydání  . — New York: Wiley, 1992.
  2. 1 2 Marion H. O'Leary Izotopy uhlíku ve fotosyntéze . BioScience sv. 38, č.p. 5 (květen 1988), str. 328-336 ( JSTOR ).
  3. http://www.uga.edu/sisbl/stable.html#calib Archivováno 1. listopadu 2011 na Wayback Machine Přehled výzkumu stabilních izotopů – Laboratoř stabilního izotopu/půdní biologie Ústavu ekologie University of Georgia
  4. Miller & Wheeler, Biologická oceánografie , str. 186.
  5. Panchuk, K.; Ridgwell, A.; Kump, LR Sedimentární odezva na paleocén-eocén tepelné maximum uvolňování uhlíku  : Porovnání modelových dat  // Geologie  : deník. - 2008. - Sv. 36 , č. 4 . - str. 315-318 . - doi : 10.1130/G24474A.1 .
  6. Retallack, GJ Cenozoic Expansion of Grasslands and Climatic Cooling  // The  Journal of Geology : deník. - 2001. - Sv. 109 , č. 4 . - str. 407-426 . - doi : 10.1086/320791 . - .
  7. Archivovaná kopie . Získáno 20. dubna 2014. Archivováno z originálu 13. září 2014.

Odkazy