Aplicação de isótopos estáveis de carbono no estudo das mudanças climáticas e ambientais

Abstract

O carbono está presente em uma ampla variedade de reservatórios naturais como rochas, solos, oceanos e atmosfera e é um dos principais componentes dos organismos vivos. As razões entre os seus dois isótopos mais abundantes 12C e 13C, descritas pela notação δ13C, são fundamentais para o entendimento da dinâmica e evolução desses reservatórios. O fracionamento entre 12C e 13C ocorre principalmente pela fotossíntese, que incorpora preferencialmente 12C nas moléculas orgânicas, que por sua vez determinam os valores de δ13C de grande parte da biota, além de outros materiais. Por exemplo, no caso das plantas, sua assinatura isotópica pode ser transferida ao solo e posteriormente a espeleotemas de cavernas ou a sedimentos transportados pelos rios e depositados nos oceanos. Outro exemplo seria o caso da fotossíntese de algas marinhas que afeta a assinatura isotópica da água do mar, que é transferida para as carapaças carbonáticas de organismos marinhos, tal como foraminíferos. Os valores de δ13C desses materiais (i.e., moléculas orgânicas, espeleotemas, foraminíferos) estão intimamente relacionados com as condições climáticas e ambientais nas quais os mesmos se formaram. Nessa revisão, apresentamos como se dá a dinâmica do δ13C nas plantas, solos, rochas e oceanos e como o estudo desses reservatórios nos revela informações a respeito do clima e do ambiente do presente e do passado, além de propiciar o entendimento de processos biológicos e geológicos. Os exemplos analisados aqui tratam principalmente de estudos de reconstituições paleoambientais e paleoclimáticas desenvolvidas no território brasileiro e no oceano adjacente.

Para a infância e mais além: uma perspectiva bioarqueológica da alimentação, estresse e morte em duas sociedades sambaquieiras

“…Os valores delta relativos à razão isotópica podem ser positivos ou negativos. As amostras que contêm maiores quantidades de isótopo pesado em relação ao padrão são enriquecidas isotopicamente (mais positivas), enquanto as amostras que contêm maior quantidade de isótopos leves são mais negativas (Fry, 2006) (Farquhar et al, 1989;Novello et al, 2021). Esses diferentes caminhos fotossintéticos geram diferenças no fracionamento isotópico do δ 13 C, de modo que as plantas C3…”

“…apresentam valores de δ 13 C entre -32 e -22‰, com valor médio de -27‰, enquanto as C4 possuem valores entre -17 e -9‰, com valor médio de -13‰ (Boutton, 1996;Pessenda et al, 2004;Novello et al, 2021).…”

“…Cerca de 85% de todas as espécies de plantas são do caminho fotossintético C3, sendo dominantes na maioria dos ecossistemas, presentes desde as regiões boreais até os trópicos. Em contrapartida, somente cerca de 5% das espécies vegetais são do caminho fotossintético C4 (Boutton, 1996;Novello et al, 2021), compreendendo principalmente milho, milheto e açúcar, espécies de grande importância social e econômica na dieta humana.…”