İng. Ice Core Oxygen Isotop Analysis
İzotop, bir kimyasal elementin periyodik tablodaki aynı atom numarası ve pozisyonuna ve hemen hemen aynı kimyasal davranışa, ancak farklı atom kütlelerine ve fiziksel özelliklere sahip iki veya daha fazla atom türünden biridir. Her kimyasal elementin bir veya daha fazla izotopu vardır.1 Atom numarası veya proton sayısı bir elementi karakterize ettiğinden, izotoplar aynı elementtir ancak farklı sayıda nötrona sahiptir.2
Örneğin oksijen için baskın izotop 16 O’dur. Yani 8 proton ve 8 nötron vardır. Ancak 10 nötronlu bir izotop olan 18 O de mevcuttur. Bilim insanları, bir fosildeki 16 O ile 18 O oranını ölçerek, organizmanın var olduğu zamandaki sıcaklık değeri hakkında makul bir tahminde bulunabilir.3
İzotopik konsantrasyonlar, Viyana Standart Ortalama Okyanus Suyuna (V-SMOW) göre δ(delta) birim (δD ve δ18 O) olarak ifade edilir. δD ve δ18 O, orta ve yüksek enlemlerde yüzey sıcaklığı ile ilgilidir. İlişki, Antarktika üzerinde tutarlı ve doğrusaldır.4
Buz, farklı kütleye sahip izotoplardan oluşan su moleküllerinden oluşur. Kar yağışı %99,7 oranında H216 O moleküllerinden oluşurken içeriğinde H218 O (%0,2) ve HD16 O (%0,03) (D: Deuterium veya 2H’dir) gibi daha nadir kararlı izotoplar da vardır.4
Kutup gibi soğuk iklimlerde yağan kar, yavaş yavaş buza dönüşür. Oksijenin kararlı izotopları olan (16 O, 18 O) ve hidrojen (D/H) buzun içinde tutunur ve buz karotları (bknz. buz karotu) ile tekrar incelenebilir. İklim şartlarına yani sıcaklığa göre suyun ve dolayısıyla buzun içerisindeki 16 O ve 18 O oranı değişir.5 Kararlı izotoplar, bir kütle spektrometresi aracılığıyla buz içinde ölçülür. Bir buz karotu boyunca katmanlar halinde zaman içinde değişen δD ve δ18 O konsantrasyonlarını ölçmek, yüz binlerce yıl öncesine dayanan ayrıntılı bir sıcaklık değişimi kaydı sağlar ve paleoiklimsel sıcaklıkları hesaplamak için kullanılabilir.4, 6
İzotop analiz çalışmalarına örnek olarak verilen Şekil 1’de, Dome F, Vostok ve Dome C buzul karot örneklerinden yüzey sıcaklığı hesaplanılmakta buzul ve buzullar arası dönemler arasındaki ani sıcaklık değişiminin 8-12 ° C’ye kadar çıktığı tahmin edilmektedir.7
