La Línea de Agua Meteórica Global (GMWL) describe la relación promedio anual global entre las proporciones de isótopos de hidrógeno y oxígeno ( Oxígeno-18 y Deuterio ) en aguas meteóricas naturales . El GMWL fue desarrollado por primera vez en 1961 por Harmon Craig , y posteriormente se ha utilizado ampliamente para rastrear masas de agua en geoquímica e hidrogeología ambientales .
Desarrollo y definición de GMWL
Al trabajar en la composición isotópica media anual global de oxígeno-18 y deuterio ( 2 H) en agua meteórica , el geoquímico Harmon Craig observó una correlación entre estos dos isótopos. Luego, Harmon Craig desarrolló y definió la ecuación para GMWL : [2]
Donde δ 18 O y δ 2 H (también conocido como δ D) son la relación de isótopos pesados a ligeros (por ejemplo, 18 O / 16 O , 2 H / 1 H).
La relación de δ 18 O y δ 2 H en el agua meteórica es causada por el fraccionamiento dependiente de la masa de los isótopos de oxígeno e hidrógeno entre la evaporación del agua de mar y la condensación del vapor. [3] Como los isótopos de oxígeno ( 18 O y 16 O) y los isótopos de hidrógeno ( 2 H y 1 H) tienen masas diferentes, se comportan de manera diferente en los procesos de evaporación y condensación, y por lo tanto dan como resultado el fraccionamiento entre 18 O y 16 O como así como 2 H y 1 H. El fraccionamiento de equilibrio hace que las proporciones de isótopos de δ 18 O y δ 2 H varíen entre localidades dentro del área. Los procesos de fraccionamiento pueden verse influenciados por una serie de factores que incluyen: temperatura , latitud , continentalidad y, lo que es más importante, humedad . [3] [4]
Aplicaciones
Craig observó que la composición isotópica de δ 18 O y δ 2 H del agua meteórica fría del hielo marino en el Ártico y la Antártida es mucho más negativa que la del agua meteórica cálida del trópico. [2] Una correlación entre la temperatura (T) y δ 18 O se propuso posteriormente [6] en la década de 1970. Esta correlación se aplica luego para estudiar el cambio de temperatura de la superficie a lo largo del tiempo. [7] La composición de δ 18 O en agua meteórica antigua, conservada en núcleos de hielo, también se puede recolectar y aplicar para reconstruir el paleoclima . [8] [9]
Se puede calcular una línea de agua meteórica para un área determinada, nombrada como línea de agua meteórica local (LMWL) y usarse como línea de base dentro de esa área. La línea de agua meteórica local puede diferir de la línea de agua meteórica global en pendiente e intersección. Tal pendiente e intersección desviadas es el resultado en gran parte de la humedad. En 1964, se propuso el concepto de exceso de deuterio d (d = δ 2 H - 8 δ 18 O ) [3] . Posteriormente, se estableció un parámetro de exceso de deuterio en función de la humedad, por lo que la composición isotópica en el agua meteórica local se puede aplicar para rastrear la humedad relativa local, [10] estudiar el clima local y usarse como trazador del cambio climático. [6]
En hidrogeología, la composición de δ 18 O y δ 2 H en el agua subterránea se utiliza a menudo para estudiar el origen del agua subterránea [11] y la recarga de agua subterránea. [12]
Recientemente se ha demostrado que, incluso teniendo en cuenta la desviación estándar relacionada con los errores instrumentales y la variabilidad natural de las precipitaciones ponderadas por cantidad, el LMWL calculado con el método EIV (error in variable regression) [13] no presenta diferencias en el pendiente en comparación con OLSR clásico (regresión de mínimos cuadrados ordinarios) u otros métodos de regresión. [14] Sin embargo, para ciertos propósitos como la evaluación de los desplazamientos desde la línea de las aguas geotérmicas, sería más apropiado calcular el llamado "intervalo de predicción" o "alas de error" relacionadas con la LMWL. [13]
Ver también
Fraccionamiento isotópico
Agua meteorica
El ciclo del agua
Referencias
- ^ OIEA. "Red global de isótopos en precipitación. La base de datos GNIP" .
- ^ a b Craig, H. (1961). "Variaciones isotópicas en aguas meteorológicas". Ciencia . 133 (3465): 1702-1703. Código Bibliográfico : 1961Sci ... 133.1702C . doi : 10.1126 / science.133.3465.1702 . ISSN 0036-8075 . PMID 17814749 . S2CID 34373069 .
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