Karbonatstandarder sikrer bedre paleotermometre

Klimaet på den gamle jord efterlod sig tegn i den geokemiske rekord. På grundlag af de kemiske egenskaber ved carbonatmineraler, forskere kan beregne et stedets temperatur for flere hundrede millioner år siden. Et sådant "paleothermometer" giver et kig ikke bare ind i tidligere klimaer, men også i geologiske processer som højdeændringer af Jordens overflade. Analyser af forskellige forskningsgrupper, imidlertid, er ikke altid enig.

En ny undersøgelse af Bernasconi et al. beskriver en samfundsindsats-InterCarb-for at standardisere den kemiske analyse kendt som carbonatklumpet-isotoptermometri, ved hjælp af fælles karbonatstandarder.

Karbonatklumpet-isotoptermometri er afhængig af en termodynamisk tendens til, at sjældne tunge isotoper af ilt og kulstof binder sig, eller "klump" sammen, i carbonatmolekyler. Ved lavere temperaturer, molekylerne er mere tilbøjelige til at danne med klumpede isotoper; forskere kan bruge denne kendsgerning til at beregne temperaturer på den gamle jord.

Til analyser, forskere behandler carbonatprøver, fra havbundsmudder til megalodontænder, med syre for at producere kuldioxidgas. De bruger derefter massespektrometre til at sammenligne de små mængder tunge isotoper i den gas med de mængder, der forventes ved tilfældig tilfældighed, baseret på et sæt kuldioxidgasser. Denne standardisering, kendt som den absolutte referenceramme eller kuldioxidækvilibreringsskala, korrigerer for forskelle mellem individuelle massespektrometre og muliggør delvist interlaboratoriske sammenligninger. Rettelsen, imidlertid, tager ikke højde for forskelle i prøveforberedelse.

Forfatterne til denne nye undersøgelse foreslår standardisering ved hjælp af carbonatreferencematerialer, som kræver behandling med syre, ligesom prøver, der undersøges, i stedet for med gasser. For at validere tilgangen, 22 laboratorier analyserede tre referencecarbonater og fire ukendte carbonatprøver. Når målinger af de ukendte prøver blev korrigeret ved hjælp af gennemsnitsværdier for referencerne, uoverensstemmelser mellem laboratorier afspejlede forventet usikkerhed frem for dramatiske forskelle på grund af prøveforberedelse som rapporteret i tidligere undersøgelser.

Den fremgangsmåde, forfatterne foreslår-InterCarb – Carbon Dioxide Equilibrium Scale (I-CDES)-vil understøtte standardisering mellem laboratorier og lette fremtidig undersøgelse fra det klumpede-isotop-samfund for at forstå Jordens fortid.

Denne historie er genudgivet med tilladelse til Eos, vært for American Geophysical Union. Læs den originale historie her.