مدل سازی دیرینه محیطی با استفاده از ایزوتوپ های پایدار اکسیژن و کربن

ترکیب ایزوتوپی کربن و اکسیژن در کربنات های پدوژنیک به عنوان ابزار مهمی جهت بازسازی شاخص های محیطی گذشته مانند دما، بارندگی موثر و غلظت گاز کربنیک اتمسفری در زمان تشکیل کربنات ها و شناسایی تاریخچه پوشش گیاهی و فهم فرآیندهای ژئومورفیک به کار گرفته شده اند. در این مطالعه 16 نمونه، شامل 8 نمونه از کربنات های پدوژنیک افق خاک قدیمی و 8 نمونه ازسیمان های کربناتی کنگلومراهای رودخانه-ای برای آنالیز ترکیبات ایزوتوپی اکسیژن و کربن در حوضه آبخیز رودخانه مورد استفاده قرار گرفتند. مقادیر پایین δ18O نشان داد که دمای هوا در زمان تشکیل کربنات ها 9/7 درجه سانتی گراد بوده که حدود 5/5 درجه سانتی گراد نسبت به زمان حاضر سردتر است. مقادیر δ13C در زمان تشکیل کربنات های پدوژنیکی و تکامل پروفیل خاک، ترکیب غالب از پوشش گیاهی C4 را نشان می دهد؛ اکوسیستم های با غالبیت گیاهان C4 دارای فصل رشد در دوره گرم سال با تنش رطوبتی قابل ملاحظه هستند. بررسی همبستگی میان مقادیر δ18O و δ13C در دو نوع کربنات پدوژنیک و سیمانی بیانگر آن است که مقدار این همبستگی در کربنات های پدوژنیک بیش تر بوده و احتمالا نشان از آن دارد که آب بارش و CO2 موجود در خاک (نرخ تنفس گیاهان) عوامل اصلی کنترل کننده این مقادیر هستند؛ اما در مورد کربنات های سیمانی باید گفت که فعالیت آب های زیرزمینی، ارگانیسم ها و منابع کربنات اولیه هم می توانند بر مقادیر ایزوتوپی کربن نمونه های سیمانی کنگلومرا تاثیرگذار باشند.