Muestras de hielo marino del océano Ártico para estudiar el cambio climático

Las moléculas de agua están formadas por la combinación de átomos de hidrógeno y oxígeno. No todos los átomos de cada uno de estos elementos son iguales: para cada elemento existen átomos cuyas masas son ligeramente distintas, de forma que, aunque químicamente tienen el mismo comportamiento, tienen propiedades físicas ligeramente distintas. Se trata entonces de isótopos de un determinado elemento.

La relación que existe entre los distintos isótopos de oxígeno y los de hidrógeno en una muestra de agua son el resultado final de un conjunto de procesos naturales que afectan de forma distinta a estos átomos de acuerdo a su masa, lo que permite deducir información sobre su origen o su historia reciente.

Este nuevo sistema con el que ya trabaja el equipo del Servicio de Radioisótopos del Centro de Investigación, Tecnología e Innovación de la Universidad de Sevilla (CITIUS) se utiliza para la medida de relaciones de isótopos de oxígeno e hidrógeno basado en espectroscopía de cavidad resonante por láser, diseñado específicamente para el análisis de muestras de agua y extractos vegetales.

Los datos conseguidos expresados en términos de las desviaciones respecto a un valor de referencia (d¹⁸O y d²H) han permitido determinar que la aportación de las precipitaciones locales en forma de nieve a la masa sub-superficial de hielo es menor del 30% del agua contenida en el hielo, frente a la aportación de las fuentes de formación del hielo en las costas someras de Siberia.

“Poder distinguir unas aportaciones de otras es particularmente relevante en un momento en que el cambio global está afectando drásticamente tanto a la extensión como al espesor del hielo del océano Ártico, lo que causará un efecto de retroalimentación en el clima a escala global cuya magnitud está en estudio”, afirma José Luis Mas Balbuena, director del SGI de Radioisótopos.

Técnica novedosa con varios usos

Esta técnica complementa a otras ya ofrecidas por el servicio del CITIUS en el ámbito del estudio de los recursos hídricos y la oceanografía, como las relaciones entre isótopos radiactivos de hidrógeno, uranio, radón, y polonio/torio, entre otros. La fase de validación y aceptación del equipo se ha desarrollado con muestras de referencia de la Agencia Internacional de Energía Atómica (IAEA).

El CITIUS completa esta oferta analítica con un sistema de espectrometría de relaciones isotópicas de átomos ligeros (IRMS) con el que, además de poder analizarse otros tipos de muestras más complejas, se podrá acometer el análisis de isótopos de carbono estable, nitrógeno, azufre, etc.

El campo de aplicación de la IRMS es muy amplio y en continuo crecimiento, abarca áreas de conocimiento como el análisis forense, la investigación en el cambio climático, geología, arqueología, ecología, control de adulteraciones alimentarias, y control de sustancias dopantes, entre otros.

Los servicios generales de investigación de la Universidad de Sevilla ofrecen de este modo a la comunidad universitaria, instituciones y a las empresas de entorno, un equipamiento científico de última generación e incluso en algunos casos únicos en España.

(US)