Ny metode til at opdage virkningen af ​​havniveaustigning

University of Adelaide videnskabsmænd har udviklet en ny enkel, billig og hurtig metode til at analysere svovlisotoper, som kan bruges til at hjælpe med at undersøge kemiske ændringer i miljøer såsom oceaner, og ferskvandsfloder og søer.

Udgivet i Talanta , forskningen åbner potentiale for nye miljøanvendelser af metoden, som at spore effekten af ​​havniveaustigning, herunder påvisning af havvandsindtrængning i ferskvandssystemer.

"Svovlisotoper kan fortælle os meget om Jordens cyklusser både nu og tidligere, " sagde hovedforfatter Ph.D.-studerende Emily Leyden fra University of Adelaides School of Biological Sciences.

"Forskellige vandkilder har forskellige niveauer af svovlisotoper i sig. De processer, der forekommer i et miljø, såsom indtrængen af ​​havvand i ferskvandssystemer, og oxidation af sur sulfatjord, kan ændre disse forhold. Ved at analysere svovlisotopforhold kan vi få vigtig indsigt i, hvordan miljøer ændrer sig."

Den traditionelle metode til at måle svovlisotoper er kendt som massespektroskopi (MS), hvor prøver ioniseres (opdeles i deres ioner), og ionerne af interesse i prøverne måles afhængigt af deres masse til ladningsforhold, som adskiller sig mellem isotoper af samme kemiske grundstof.

Den traditionelle metode har været notorisk vanskelig, da forholdet mellem masse og ladning mellem ioner kan spredes og overlappe, hvilket kan gøre resultaterne svære at skelne mellem. Svovl kan normalt kun måles pålideligt, hvis der er kompleks kemisk oprensning før analyse, hvilket er tidskrævende, svært og dyrt.

Som en del af fru Leydens ph.d. undersøgelse, et hold, der inkluderer medlemmer fra University of Adelaides Metal Isotop Group med School of Physical Sciences, School of Biological Sciences og Adelaide Microscopy, med forskere ved Flinders University, arbejdet sammen om at udvikle en ny metode til at måle svovlisotoper ved hjælp af et induktivt koblet plasma (ICP) MS-instrument.

Det nye instrument gjorde det muligt for holdet at løse det overlappende problem (kendt som spektral interferens) ved at kombinere svovl med et andet element (ilt i dette tilfælde) for at øge masse-til-ladningsforholdet for at mindske risikoen for spektral interferens. Svovlisotoperne kan derefter måles nøjagtigt uden behov for kompleks og tidskrævende prøveoprensning.

I undersøgelsen, University of Adelaide forskerne simulerede, hvordan metoden ville fungere i et scenarie i den virkelige verden ved at spore havvand, der strømmer ind i en række forskellige kystmiljøer i det sydlige Australien.

Efter oversvømmelser, jordvandets oprindelige svovlisotop ændrede sig tydeligt til havvandsisotopens. Svovlisotopforholdet i prøverne gav også ledetråde til deres individuelle og unikke makeup før havvandsoversvømmelser. For eksempel, syresulfatjordpåvirkninger blev påvist i to jorde, og signaturen af ​​historisk opstrøms sølvsulfidminedrift kunne påvises fra et sted i den øvre Onkaparinga-flod.

Medforfatter og hovedph.d. Vejleder lektor Luke Mosley fra University of Adelaides Environment Institute og School of Biological Sciences siger, den nye metode åbner op for måling af svovlisotop for en række nye miljøanvendelser for forskere på tværs af mange forskellige discipliner.

"Ved at bruge denne nye metode, videnskabsmænd kan nemt måle svovlisotoper i miljøprøver efter kun simpel fortynding af prøven af ​​interesse, " sagde lektor Mosley.

"Det er særligt aktuelt og vigtigt, da der er hurtige globale miljøændringer, og metoden muliggør lettere detektering af havvandsindtrængning i ferskvandssystemer på grund af havniveaustigning."