δ13C
En geoquímica , paleoclimatología y paleoceanografía , δ 13 C (pronunciado "delta c trece") es una firma isotópica , una medida de la proporción de isótopos estables 13 C : 12 C , informada en partes por mil (por mil, ‰). [1] La medida también es muy utilizada en arqueología para la reconstrucción de dietas pasadas, particularmente para ver si se consumían alimentos marinos o ciertos tipos de plantas [2]
δ 13 C varía en el tiempo en función de la productividad, la firma de la fuente inorgánica, el entierro de carbono orgánico y el tipo de vegetación. Los procesos biológicos toman preferentemente el isótopo de menor masa a través del fraccionamiento cinético . Sin embargo, algunos procesos abióticos hacen lo mismo. Por ejemplo, el metano de los respiraderos hidrotermales puede reducirse hasta en un 50 %. [3]
El estándar establecido para el trabajo con carbono-13 fue el Pee Dee Belemnite (PDB) y se basó en un fósil marino del Cretácico , Belemnitella americana , que era de la Formación Peedee en Carolina del Sur . Este material tenía una relación 13 C: 12 C anómalamente alta (0,0112372 [4] ), y se estableció como un valor de δ 13 C de cero. Dado que el espécimen PDB original ya no está disponible, su relación 13 C: 12 C se puede retrocalcular a partir de un estándar de carbonato NBS-19 ampliamente medido, que tiene un valor de δ 13 C de +1,95 ‰. [5] ElLa proporción de 13 C: 12 C de NBS-19 se informó como . [6] Por lo tanto, uno podría calcular la relación 13 C: 12 C de PDB derivada de NBS-19 como . Tenga en cuenta que este valor difiere de la relación PDB 13 C: 12 C ampliamente utilizada de 0.0112372 utilizada por científicos forenses de isótopos [7] y ambientales; [8] esta discrepancia fue previamente atribuida por un autor de wikipedia a un error de signo en la interconversión entre estándares, pero no se proporcionó ninguna cita. El uso del estándar PDB le da a la mayoría de los materiales naturales un δ 13 C negativo. [9]Un material con una relación de 0,010743, por ejemplo, tendría un valor de δ 13 C de −44‰ de . Los estándares se utilizan para verificar la precisión de la espectroscopia de masas ; a medida que los estudios de isótopos se hicieron más comunes, la demanda del estándar agotó la oferta. Otros estándares calibrados con la misma proporción, incluido uno conocido como VPDB (por "Vienna PDB"), han reemplazado al original. [10] La relación 13 C: 12 C para VPDB, que la Agencia Internacional de Energía Atómica (OIEA) define como el valor cero de δ 13 C es 0,01123720. [11]
El metano tiene una firma δ 13 C muy ligera: metano biogénico de −60 ‰, metano termogénico −40 ‰. La liberación de grandes cantidades de clatrato de metano puede afectar los valores globales de δ 13 C, como en el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno . [12]
Más comúnmente, la proporción se ve afectada por variaciones en la productividad primaria y el entierro orgánico. Los organismos absorben preferentemente 12 C ligero y tienen una firma δ 13 C de alrededor de −25‰, dependiendo de su ruta metabólica . Por lo tanto, un aumento en δ 13 C en fósiles marinos es indicativo de un aumento en la abundancia de vegetación. [ cita requerida ]
Un aumento en la productividad primaria provoca un aumento correspondiente en los valores de δ 13 C a medida que se almacena más 12 C en las plantas. Esta señal también es función de la cantidad de carbono enterrado; cuando se entierra el carbono orgánico, se bloquea más 12 C fuera del sistema en los sedimentos que la relación de fondo.
