Aplicação de isótopos estáveis de carbono no estudo das mudanças climáticas e ambientais

Abstract

O carbono está presente em uma ampla variedade de reservatórios naturais como rochas, solos, oceanos e atmosfera e é um dos principais componentes dos organismos vivos. As razões entre os seus dois isótopos mais abundantes 12C e 13C, descritas pela notação δ13C, são fundamentais para o entendimento da dinâmica e evolução desses reservatórios. O fracionamento entre 12C e 13C ocorre principalmente pela fotossíntese, que incorpora preferencialmente 12C nas moléculas orgânicas, que por sua vez determinam os valores de δ13C de grande parte da biota, além de outros materiais. Por exemplo, no caso das plantas, sua assinatura isotópica pode ser transferida ao solo e posteriormente a espeleotemas de cavernas ou a sedimentos transportados pelos rios e depositados nos oceanos. Outro exemplo seria o caso da fotossíntese de algas marinhas que afeta a assinatura isotópica da água do mar, que é transferida para as carapaças carbonáticas de organismos marinhos, tal como foraminíferos. Os valores de δ13C desses materiais (i.e., moléculas orgânicas, espeleotemas, foraminíferos) estão intimamente relacionados com as condições climáticas e ambientais nas quais os mesmos se formaram. Nessa revisão, apresentamos como se dá a dinâmica do δ13C nas plantas, solos, rochas e oceanos e como o estudo desses reservatórios nos revela informações a respeito do clima e do ambiente do presente e do passado, além de propiciar o entendimento de processos biológicos e geológicos. Os exemplos analisados aqui tratam principalmente de estudos de reconstituições paleoambientais e paleoclimáticas desenvolvidas no território brasileiro e no oceano adjacente.