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| ミランコヴィッチメニューへ戻る 18O 酸素同位体 English Wikipedia 地球化学、古気候学、古海洋学では、δ18O（デルタ-O-18）は、安定同位体である酸素-18（18O）と酸素-16（16O）の比を示す指標である。 降水の温度や地下水と鉱物の相互作用の指標として、またメタン生成のような同位体分画を示すプロセスの指標として一般的に用いられています。 古生物学の分野では、サンゴ、有孔虫、氷床コアの18Oと16Oデータが温度の代理として用いられています。 定義は「パーミル（‰、千分の一）」である。  ここでは、ウィーン標準平均海洋水(VSMOW)のような既知の同位体組成を持つ標準物質が使用される[1]。 分画は、運動論的、平衡論的、または質量に依存しない分画から生じることがある。  有孔虫テスト（腹側ビュー） Source: Wikimedia Commons:Public Domain, LinkPublic Domain, Link メカニズム 有孔虫（Foraminifera）の殻は炭酸カルシウム（CaCO3）で構成されており、多くの一般的な地質環境に存在する。貝殻中の18Oと16Oの比率は、貝殻が形成された時の周囲の水の温度を間接的に知るために用いられます。 この比率は、周囲の水の温度だけでなく、水の塩分濃度や氷床に閉じ込められた水の量などの他の要因によっても微妙に変化します。 δ18Oは、雨水が16Oに富み、海水から軽い16Oが優先的に蒸発した結果、局所的な蒸発や淡水の流入を反映しています。その結果、表層海洋に含まれる18Oの割合は、蒸発量の多い亜熱帯や熱帯付近では多く、雨の多い中緯度付近では少なくなります。 同様に、水蒸気が凝縮すると、18O原子を持つ重い水分子が先に凝縮して沈殿する傾向があります。熱帯から極地に向かう水蒸気の勾配は、次第に18Oが枯渇していきます。 カナダで降る雪は、フロリダで降る雨よりもはるかに少ないH218OOを持っている。同様に、氷床の中央に降る雪は、より重い18Oが先に降るため、端に降る雪よりも軽い18Oのシグネチャを持っている。 このように、地球全体の蒸発と降水のパターンを変化させる気候の変化は、バックグラウンドのδ18O比を変化させます。 酸素同位体分析のための固体試料（有機物・無機物）は、通常、銀カップに入れて熱分解や質量分析で測定します[2]。 正確な測定のためには、試料の不適切な保管や長時間の保管を避ける必要があります[2]。 温度の外挿 Epstein ら（1953）は、塩分や氷の体積変化の影響を無視して温度変化のみに起因するという単純化された仮定に基づき、δ18O の 0.22‰の増加は 1℃（1.8°F）の冷却に相当すると推定している[3] 。 ここで、Tは温度（℃）（9℃から29℃までの範囲の温度値の最小二乗適合、標準偏差は±0.6℃、δは炭酸カルシウム試料の場合はδ18O）である。  Epstein ら（1953）は、塩分や氷の体積変化の影響を無視して温度変化のみに起因するという単純化された仮定に基づき、δ18O の 0.22‰の増加は 1℃（1.8°F）の冷却に相当すると推定している[3] 。 古気候学 δ18Oは、氷が形成された時期からの温度を決定するために、氷のコアと一緒に使用することができる。 Lisiecki and Raymo (2005) は、過去 500 万年の気候を再構築するために、世界的に分布する 57 個の深海堆積物コアから得られた底生有孔虫の18Oの測定値を使用した[4]。 この57個のコアの記録は、軌道上で駆動される氷のモデル、ミランコビッチの周期41ky（斜行）、26ky（予行）、100ky（偏心）に合わせて軌道上で調整されました。過去100万年の間に、非常に強い氷河の極大値と極小値が、約100ky間隔でいくつも存在していました。 観測された同位体の変化は、ボストーク観測所で過去420kmにわたって記録された温度変化と形状が似ていることから、右図は、Petit et al.(1999)に倣って、ボストク氷床コアから報告された温度変化(左図)と、δ18O(右図)の値を一致させたものである。  Lisiecki and Raymo (2005)が再構築した気候記録 South:Wikimedia Commons Lisiecki and Raymo (2005), CC BY-SA 3.0, Link 類似の同位元素と分析 δ13C δ15N δ34S Isotopic signature 同位体署名 Isotope analysis 同位体分析 Isotope geochemistry 同位体地球化学 References 文献資料 "USGS – Isotope Tracers – Resources – Isotope Geochemistry". Retrieved 2009-01-18. Tsang, Man-Yin; Yao, Weiqi; Tse, Kevin (2020). Kim, Il-Nam (ed.). "Oxidized silver cups can skew oxygen isotope results of small samples". Experimental Results. 1: e12. doi:10.1017/exp.2020.15. ISSN 2516-712X. Epstein, S.; Buchsbaum, R.; Lowenstam, H.; Urey, H. (1953). "Revised carbonate-water isotopic temperature scale". Geol. Soc. Am. Bull. 64 (11): 1315–1325. Bibcode:1953GSAB...64.1315E. doi:10.1130/0016-7606(1953)64[1315:rcits]2.0.co;2. Lisiecki, L. E.; Raymo, M. E. (January 2005). "A Pliocene-Pleistocene stack of 57 globally distributed benthic δ18O records" (PDF). Paleoceanography. 20 (1): PA1003. Bibcode:2005PalOc..20.1003L. doi:10.1029/2004PA001071. Lisiecki, L. E.; Raymo, M. E. (May 2005). "Correction to "A Pliocene-Pleistocene stack of 57 globally distributed benthic δ18O records"". Paleoceanography. 20 (2): PA2007. Bibcode:2005PalOc..20.2007L. doi:10.1029/2005PA001164. data: doi:10.1594/PANGAEA.704257. Clark, I.D. & Fritz, P (1997). Environmental Isotopes in Hydrogeology. CRC Press. ISBN 1-56670-249-6. Schmidt, G.A. (1999). "Forward Modeling of Carbonate Proxy Data from Planktonic Foraminifera Using Oxygen Isotope Tracers in a Global Ocean Model". Paleoceanography. 14 (4): 482–497. Bibcode:1999PalOc..14..482S. doi:10.1029/1999PA900025. |