Войти
Эффект Зюсс, также упоминается как 13 эффекта С Зюсс, является изменение соотношения атмосферных концентраций тяжелых изотопов углерода ( 13 С и 14 С) в смеси большого количества ископаемого топлива, полученного СО 2, который обеднен 13 CO 2 и не содержит 14 CO 2. Он назван в честь австрийского химика Ганса Зюсса, который отметил влияние этого эффекта на точность радиоуглеродного датирования. Совсем недавно эффект Зюсса использовался в исследованиях изменения климата. Первоначально этот термин относился только к разбавлению атмосферного 14 CO 2. Позднее эта концепция была распространена на разбавление 13 CO 2 и на другие резервуары углерода, такие как океаны и почвы.
Углерод имеет три встречающихся в природе изотопа. Около 99% углерода на Земле составляет углерод- 12 ( 12 C ), около 1% - углерод-13 ( 13 C ), и следовое количество - углерод-14 ( 14 C ). 12 ° С и 13 изотопов C являются стабильными, в то время как 14 С распадается радиоактивно на азот -14 ( 14 N ) с периодом полураспада в 5730 лет. 14 C на Земле создается почти исключительно за счет взаимодействия космического излучения с верхними слоями атмосферы. 14 атома С создаются, когда тепловые нейтроны смещают протон в 14 Н. минускуле составляет от 14 C получают путем другими радиоактивных процессами, а также значительное количество было выпущено в атмосферу во время ядерных испытаний до Договора ограниченной запрещении испытаний. Производство 14 C в естественных условиях и, следовательно, его концентрация в атмосфере со временем изменяется незначительно.
Растения поглощают 14 ° C, фиксируя атмосферный углерод посредством фотосинтеза. Затем животные получают 14 C в свое тело, когда они потребляют растения (или других животных, которые потребляют растения). Таким образом, живые растения и животные имеют такое же отношение 14 С до 12 С в качестве атмосферного СО 2. Когда организмы умирают, они перестают обмениваться углеродом с атмосферой и, таким образом, больше не поглощают новые 14 C. Затем радиоактивный распад постепенно истощает 14 C в организме. Этот эффект лежит в основе радиоуглеродного датирования.
Фотосинтетически фиксированный углерод наземных растений обеднен до 13 C по сравнению с атмосферным CO 2. Это истощение незначительно у растений C4, но намного больше у растений C3, которые составляют основную часть наземной биомассы во всем мире. Истощение CAM- растений варьируется между значениями, наблюдаемыми для растений C3 и C4. Кроме того, большинство ископаемых видов топлива происходит из биологического материала C3, произведенного от десятков до сотен миллионов лет назад. C4 растения не стали обычной практикой вплоть до около 6 до 8 миллионов лет назад, и хотя САМОГО фотосинтез присутствует в современных родственниках этих Lepidodendrales в каменноугольном равнинном лесе, даже если эти растения также имели CAM фотосинтеза, они не были главным компонентом общих биомасса.
Ископаемые виды топлива, такие как уголь и нефть, в основном состоят из растительного материала, отложившегося миллионы лет назад. Этот период времени равен тысячам периодов полураспада 14 C, поэтому практически весь 14 C в ископаемом топливе распался. Ископаемое топливо также обеднено 13 ° C по сравнению с атмосферой, потому что изначально оно было сформировано из живых организмов. Следовательно, углерод из ископаемого топлива, который возвращается в атмосферу в результате сгорания, обеднен как до 13 C, так и до 14 C по сравнению с атмосферным углекислым газом.
