Bjelke 1A

Carbono

Conforme apontado por Mizuta (2007), o carbono tem um único isótopo radioativo (14C) e dois isótopos estáveis (12C e 13C), sendo o 12C (carbono 12) o mais abundante, constituindo aproximadamente 99% do carbono na natureza. No entanto, existem flutuações em tal abundância, que, embora de baixa magnitude, implicam em diferenças significativas na abundância relativa dos isótopos de carbono em seus diferentes reservatórios (COSTA, 2000).

Tais diferenças existem porque as variações entre esses isótopos decorrem principalmente do fracionamento isotópico do 14_{C, que, segundo Bigg (1998) dá}

origem aos outros dois isótopos em conseqüência do fracionamento gerado por uma variedade de processos naturais. Onde inclui, principalmente, a fotossíntese e as reações de troca isotópica entre os compostos carbonosos.

No que tange especificamente aos isótopos presentes nas carapaças dos moluscos, Mizuta (op. cit.) aponta que a composição isotópica de suas carapaças registra valores de ∂13_{C que condizem com a água do ambiente em que foram}

formadas. Em regiões costeiras, o valor de ∂13_{C registrado na concha é uma}

conseqüência direta do local (ou posição em relação a influência marinha) em que o organismo se desenvolveu. Ou seja, quanto mais próximo do continente e protegido da influência marinha, maior será o espectro de valores controlado pelo fornecimento de carbono a partir de fontes continentais (Martin, 2003).

Nesse sentido, como os valores de ∂13_{C são mais altos nas águas marinhas}

do que em relação às continentais, os valores registrados nas conchas dos moluscos podem ser utilizados como indicadores do grau das influências marinhas e continentais sobre um determinado ambiente ou paleoambiente. Podendo, segundo Martin et al. (1986, 2003), inclusive, fornecer indiretamente evidências das flutuações do nível relativo dos mares. Supondo-se, para isso, que durante um período de nível relativo do mar mais alto, a influência marinha seria maior e os valores de ∂13C seriam mais elevados em relação a um período de nível do mar mais baixo.

Como os valores de ∂13_{C obtidos a partir de conchas carbonáticas}

(provenientes de regiões costeiras) podem apresentar diferentes razões isotópicas (que são decorrentes do grau de aporte de carbono continental), os organismos lagunares apresentariam valores de ∂13_{C intermediários entre os valores apontados}

por organismos de que se formaram em águas totalmente doce e os que se desenvolveram em um ambiente francamente marinho. Valores que, segundo Martin

et al. (1986, 2003), distribuem-se, respectivamente, entre 13‰ (água doce) e 0‰

(água marinha).

Oxigênio

Segundo Nier (1950), existem na natureza três tipos de isótopos de oxigênio (16O, 17O e 18O) que podem ser encontrados na forma de diferente compostos, cujas disponibilidades são de, respectivamente, 99,76%, 0,04% e 0,20%.

Nos oceanos, por exemplo, podemos encontrar dois desses isótopos formando um mesmo tipo de composto. Segundo Mizuta (2007), em momentos de intensa evaporação, as moléculas de água, formadas por isótopos mais leves de oxigênio (H216O), tendem a ser evaporados mais facilmente. Fazendo com que ao

longo de determinados períodos os oceanos aumentem sua concentração em água isotopicamente mais pesada (H218O). Na precipitação do vapor d’água o contrário

ocorre. A água isotopicamente mais pesada se concentra primeiro e cai sob a forma de chuva.

Como as taxas de evaporação e precipitação ao longo do planeta não são as mesmas, surgem em meio a esse processo zonas de diferentes concentrações de água leve e pesada. Com o vapor d’água sendo transportado do sentido dos trópicos para os pólos, forma-se na atmosfera dos pólos uma massa de vapor rica em isótopos de 16_{O (formada em decorrência das altas taxas de evaporação no}

equador). A qual, ao atingir os pólos, se condensa na forma de gelo (em conseqüência da queda de temperatura) (MIZUTA, op. cit).

Em períodos mais quentes, quando a temperatura global se eleva, o derretimento das geleiras faz com que grande parte desses isótopos de 16O (antes aprisionados no gelo dos pólos), retorne aos oceanos, tornando a água dos oceanos isotopicamente mais leve (COSTA, 2000). Processo que se repete, de maneira diferenciada, a cada novo ciclo de flutuações climáticas.

Segundo Shackleton (1967), o registro dos isótopos de oxigênio é dominado, principalmente, pelas variações na composição isotópica da água do mar, causadas pelo acúmulo e derretimento do gelo nos continentes. Deixando, assim, diversos tipos de evidências ao longo do registro geológico (e.g. isótopos de 16O e 18O capturados no momento da formação da carapaça de moluscos). As quais, uma vez adotadas as variações nas características isotópicas da água como referência, permitem a utilização dos isótopos de oxigênio como um indicador paleoambiental e paleoclimático.

Emiliani (1954, 1955) indica que os moluscos registram a temperatura e o ∂18_{O da água do ambiente em que se encontram por meio da deposição de}

carbonato de cálcio em suas conchas. Por isso, podem ser utilizados em estudos das variações isotópicas de oxigênio. Segunda Mizuta (op. cit.), o registro de isótopos de oxigênio em moluscos, para o Holoceno, é caracterizado por variações quasi-periódicas e globalmente sincrônicas.

Por convenção, a composição isotópica do oxigênio é geralmente expressa como o desvio da razão 18O/16O, a partir de um padrão arbitrário, e o resultado é registrado por meio de valores ∂18_{O. Sendo que, valores negativos de ∂}18_O

significam que a amostra é empobrecida em 18O; e valores positivos indicam um enriquecimento em 18O, o qual reflete uma água isotopicamente mais pesada. A

equação abaixo indica o algoritmo através do qual a composição isotópica do oxigênio de uma amostra pode ser calculada.

∂18O (º/

ºº)= 1000 x (18O/16O)amostra – (18O/16O)padrão

(18O/16O)

padrão

Para a determinação da composição isotópica do oxigênio existem dois padrões de referência, os quais apresentam uma razão isotópica padrão para a água do mar. São eles, o padrão VSMOW (Vienna Standard-Mean-Ocean-Water) e o padrão PDB (Pee Dee Beleminites).