Gassers isotopiske fingeraftryk

Den luft, der er fanget i bobler i iskernerne udgør et enestående arkiv over atmosfærens sammensætning før i tiden. Ved at udvinde gassen i boblerne kan forskere bestemme koncentrationen af f.eks. drivhusgasser i atmosfæren flere hundrede tusinde år tilbage i tiden.

Gasfordeling


Men ikke alene kan man måle koncentrationen af disse gasser. Ved at studere gassernes isotopiske sammensætning (f.eks. 13C/12C-forholdet i CO2 eller CH4) kan man også opnå viden om de processer, der fører til ændringer i de atmosfæriske koncentrationer. Dette er muligt fordi en gas' isotopiske fingeraftryk indeholder information om hvilke processer gassen blev dannet ved, og derfor kan forskere identificere de vigtigste kilder til f.eks. drivhusgasser i atmosfæren i svundne tider.

CO2 forekomst

 

For at kunne bestemme både koncentrationsændringer og ændringer i den isotopiske sammensætning med tiden for en bestemt gas må blandingen af alle gasser først frigives fra isen, hvorefter de enkelte gasser må adskilles fra hinanden før målingerne kan foretages.

Methan

Den isotopiske sammensætning af CH4 fra forskellige kilder. δ13C angiver afvigelsen i promille af 13C/12C-forholdet fra en defineret standard (PDB). Data fra Quay et al. (1999) og Whiticar (1999).

Da der er en begrænset mængde isprøve at måle på, er prøvestørrelsen typisk lille. Størrelsen varierer mellem 10 og 1000 g is afhængig af hvilken gas, der skal analyseres og hvilken metode, man bruger. Dette svarer til bare 1-100 ml luft (ca. 10% af voluminet). 1 ml luft indholder ca. 0,00035 ml (=0,35 μl) CO2, hvoraf 1,1% af kulstofatomerne er 13C. Når man arbejder med så små mængder, har selv små kontamineringer eller små ændringer i måleudstyret under processen med at frigive, transportere, adskille og måle på gasserne stor betydning for det endelige resultat. Det er derfor yderst vigtigt at udstyret ofte kalibreres vha. standarder, der har en kendt koncentration og isotopisk sammensætning.

 

Læs mere om