Войти
Эффект Доула, названный в честь Малкольма Доула, описывает неравенство в соотношении тяжелого изотопа O («стандартный» атом кислорода с двумя дополнительными нейтронами ) до более легкого O, измеренного в атмосфере и морская вода. Это соотношение обычно обозначается как δO.
. В 1935 году было замечено, что воздух содержит больше O, чем морская вода; в 1975 году это было определено количественно до 23,5, но позже было уточнено как 23,88 в 2005 году. Дисбаланс возникает в основном в результате дыхания у растений и у животных. Из-за термодинамики изотопных реакций дыхание удаляет более легкий - следовательно, более реактивный - O, а не O, увеличивая относительное количество O в атмосфере.
Неравенство уравновешивается фотосинтезом. Фотосинтез выделяет кислород с таким же изотопным составом (т.е. соотношение между O и O ), что и вода (H 2 O), используемая в реакции, которая не зависит от атмосферного отношения. Таким образом, когда уровень кислорода в атмосфере достаточно высок, фотосинтез будет действовать как фактор снижения. Однако, как усложняющий фактор, степень фракционирования (то есть изменение соотношения изотопов), происходящее из-за фотосинтеза, не полностью зависит от воды, забираемой растением, поскольку фракционирование может происходить в результате предпочтительного испарения H 2 O - вода, содержащая более легкие изотопы кислорода, и другие небольшие, но важные процессы.
Поскольку испарение вызывает океанические и наземные Чтобы воды имели другое соотношение O к O, эффект Доула будет отражать соответствующее значение наземного и морского фотосинтеза. Полное устранение наземной продуктивности приведет к сдвигу эффекта Доула на -2-3 ‰ от текущего значения 23,5 23.
Стабильность (с точностью до 0,5 ‰) отношения O / O в атмосфере в отношении морских поверхностных вод с момента последнего межледниковья (последние 130 000 лет), полученный по кернам льда, предполагает, что продуктивность суши и моря в течение этого периода времени изменялась одновременно.
Было обнаружено, что тысячелетние вариации эффекта Доула связаны с резкими изменениями климата в регионе Северной Атлантики в течение последних 60 тыс. Лет (1кир = 1000 лет). Высокая корреляция эффекта Доула с speleothem δO, показателем муссонных осадков, предполагает, что он подвержен изменениям в продуктивности суши в низких широтах. Вариации орбитального масштаба эффекта Доула, характеризующиеся периодами 20–100 тыс. Лет, сильно реагируют на эксцентриситет и прецессию земной орбиты, но не на наклон.
Эффект Доула также может применяться в качестве индикатора в морской воде, с небольшими вариациями химического состава, которые используются для отслеживания дискретного «участка» воды и определения его возраста.
