Ver el código de «Δ18O»

{{DISPLAYTITLE:δ<sup>18</sup>O}}
En [[geoquímica]], [[paleoclimatología]] y [[Paleo-oceanografía|paleoceanografía,]] '''δ<sup>18</sup>O''' o '''delta-O-18''' es la medida de la proporción de isótopos estables de [[oxígeno-18]] (<sup>18</sup>O) y [[oxígeno-16]] (<sup>16</sup>O) en una muestra. Se usa comúnmente para la medición de la temperatura de [[Precipitación (meteorología)|precipitación]], como una medida de las interacciones agua subterránea y mineral, y como un indicador de procesos que muestran [[Fraccionamiento de isótopos|fraccionamiento isotópico]], como la [[metanogénesis]]. En las paleociencias, los datos de <sup>18</sup>O:<sup>16</sup>O de [[Coral|corales]], [[Foraminifera|foraminíferos]] y [[Testigo de hielo|núcleos de hielo]] se utilizan como [[Indicador paleoclimático|proxy]] de la temperatura.

La definición es, en «por mil» (‰, partes por mil):

: <math chem="">\delta \ce{^{18}O} = \left( \frac{\left( \frac\ce{^{18}O}\ce{^{16}O} \right)_\mathrm{muestra}}{\left( \frac\ce{^{18}O}\ce{^{16}O} \right)_\mathrm{estandar}} - 1 \right) \times 1000</math> ‰

donde el estándar tiene una composición isotópica conocida, como la [[media estándar de agua oceánica de Viena]] (VSMOW en inglés).<ref name="usgs_isotope_tracers">{{Cita web |url=https://wwwrcamnl.wr.usgs.gov/isoig/res/funda.html |título=USGS -- Isotope Tracers -- Resources -- Isotope Geochemistry |fechaacceso=2021-02-25 |sitioweb=wwwrcamnl.wr.usgs.gov}}</ref> El fraccionamiento puede surgir de la [[Fraccionamiento cinético|cinética]], [[Equilibrio de fraccionamiento|equilibrio]], o como [[fraccionamiento independiente de la masa]] debido al [[fraccionamiento de isótopos]].

== Mecanismo ==
[[Archivo:Benthic_foraminifera.jpg|derecha|miniaturadeimagen|200x200px|Muestras de foraminíferos.]]
Las conchas de los foraminíferos están compuestas de [[carbonato de calcio]] (CaCO<sub>3</sub>) y se encuentran en muchos entornos geológicos comunes. La proporción de <sup>18</sup>O a <sup>16</sup>O en estas conchas se utiliza para determinar indirectamente la temperatura del agua circundante en el momento en que se formó el caparazón. La proporción varía ligeramente dependiendo de la temperatura del agua circundante, así como de otros factores como la salinidad del agua y el volumen de agua encerrado en las capas de hielo.

δ<sup>18</sup>O también denota la evaporación local y la entrada de agua dulce, ya que el agua de lluvia está enriquecida con <sup>16</sup>O, como resultado de la evaporación preferencial del <sup>16</sup>O del agua de mar, debido a que es más ligero. En consecuencia, la superficie del océano contiene mayores proporciones de <sup>18</sup>O alrededor de los subtrópicos y trópicos donde hay más evaporación, y menores proporciones de <sup>18</sup>O en las latitudes medias donde llueve más.

Del mismo modo, cuando el vapor de agua se condensa, las moléculas de agua más pesadas que contienen átomos de <sup>18</sup>O tienden a condensarse y precipitan primero. El gradiente de vapor de agua que se origina en los trópicos y avanza hacia los polos, gradualmente se torna más empobrecido de <sup>18</sup>O. La [[nieve]] caída en [[Canadá]] tiene mucho menos H<sub>2</sub><sup>18</sup>O que la lluvia en [[Florida]]; de manera similar, la nieve que cae en el centro de las capas de hielo tiene una firma de δ<sup>18</sup>O más clara que la de sus márgenes, ya que primero precipita <sup>18</sup>O, que es más pesado.

Los cambios en el clima que alteran los patrones globales de la evaporación y la precipitación pueden cambiar la proporción δ<sup>18</sup>O.

Muestras sólidas (orgánicas e inorgánicas) para análisis de isótopos de oxígeno son almacenados generalmente en recipientes de plata para ser cuantificados mediante [[pirólisis]] y [[Espectrómetro de masas|espectrometría de masa]].<ref name=":0">{{Cita publicación |url=https://www.cambridge.org/core/journals/experimental-results/article/oxidized-silver-cups-can-skew-oxygen-isotope-results-of-small-samples/42D4B3CF3190F7EE21C51B5F519C118C |título=Oxidized silver cups can skew oxygen isotope results of small samples |apellidos=Tsang |nombre=Man-Yin |apellidos2=Yao |nombre2=Weiqi |fecha=2020/ed |publicación=Experimental Results |volumen=1 |páginas=e12 |fechaacceso=2021-02-25 |apellidos-editor=Kim |nombre-editor=Il-Nam |idioma=en |issn=2516-712X |doi=10.1017/exp.2020.15 |apellidos3=Tse |nombre3=Kevin |apellidos4=Kim |nombre4=Il-Nam}}</ref> Los investigadores deben evitar el inadecuado o prolongado almacenamiento de las muestras para así obtener mediciones precisas.

== Extrapolación de la temperatura ==
Basado en la simplificación de la suposición de que la señal puede ser atribuida únicamente al cambio de temperatura, e ignorando los efectos de la salinidad y la variación del volumen del hielo, Epstein ''et al''. (1953) estimaron que un aumento de δ<sup>18</sup>O en un 0.22&nbsp;‰ es equivalente a la disminución en la temperatura de 1&nbsp;°C (o 1,8&nbsp;°F).<ref>{{Cita publicación |url=https://pubs.geoscienceworld.org/gsabulletin/article/64/11/1315-1326/4537 |título=REVISED CARBONATE-WATER ISOTOPIC TEMPERATURE SCALE |apellidos=Epstein |nombre=S. |apellidos2=Buchsbaum |nombre2=R. |fecha=1953 |publicación=Geological Society of America Bulletin |volumen=64 |número=11 |páginas=1315 |fechaacceso=2021-02-25 |idioma=en |bibcode=1953GSAB...64.1315E |issn=0016-7606 |doi=10.1130/0016-7606(1953)64[1315:RCITS]2.0.CO;2 |apellidos3=Lowenstam |nombre3=H. A. |apellidos4=Urey |nombre4=H. C. |año=1953}}</ref> Más precisamente, Epstein ''et al''. (1953) otorgan una extrapolación cuadrática de la temperatura, expresada como: 

: <math>T = 16.5 - 4.3\mathrm{\delta} + 0.14 \mathrm{\delta^2}</math>

donde ''T'' es la temperatura en °C (basada en el ajuste de los [[mínimos cuadrados]] para un rango de valores de temperatura entre 9&nbsp;°C y 29&nbsp;°C, con una desviación estándar de ±0.6&nbsp;°C), y ''δ'' es δ<sup>18</sup>O procedente desde la muestra de carbonato de calcio.

== Paleoclimatología ==
[[Archivo:Five_Myr_Climate_Change.png|derecha|miniaturadeimagen|350x350px|Registro climático reconstruido por Lisiecki y Raymo (2005).]]
δ<sup>18</sup>O puede ser utilizado con [[Testigo de hielo|núcleos de hielo]] para determinar la temperatura de cuando el hielo se habría formado.

Lisiecki y Raymo (2005) utilizaron las mediciones de δ<sup>18</sup>O en foraminíferos bentónicos procedentes de núcleos se sedimentos procedentes de todo el mundo, tomado como un proxy para el total de la masa global de las capas de hielo, para reconstruir el clima durante los últimos cinco millones de años.<ref>{{Cita publicación |url=http://doi.wiley.com/10.1029/2004PA001071 |título=A Pliocene-Pleistocene stack of 57 globally distributed benthic δ 18 O records: PLIOCENE-PLEISTOCENE BENTHIC STACK |apellidos=Lisiecki |nombre=Lorraine E. |enlaceautor=Lorraine Lisiecki |apellidos2=Raymo |nombre2=Maureen E. |enlaceautor2=Maureen Raymo |fecha=2005-03 |publicación=Paleoceanography |volumen=20 |número=1 |páginas=n/a–n/a |fechaacceso=2021-02-25 |idioma=en |bibcode=2005PalOc..20.1003L |doi=10.1029/2004PA001071}}</ref><ref>{{Cita publicación |url=http://doi.wiley.com/10.1029/2005PA001164 |título=Correction to “A Pliocene-Pleistocene stack of 57 globally distributed benthic δ 18 O records”: CORRECTION |apellidos=Lisiecki |nombre=Lorraine E. |apellidos2=Raymo |nombre2=Maureen E. |fecha=2005-06 |publicación=Paleoceanography |volumen=20 |número=2 |páginas=n/a–n/a |fechaacceso=2021-02-25 |idioma=en |doi=10.1029/2005PA001164}}</ref>

La pila de registro de los 57 núcleos fueron [[Sintonización orbital|sintonizados orbitalmente]] a un orbital impulsado por un modelo de hielo, los [[Variaciones orbitales|ciclos de Milankovitch]] de 41 kiloaños ([[Oblicuidad de la eclíptica|oblicuidad]]), 26 kiloaños ([[precesión]]) y 100 kiloaños ([[Excentricidad orbital|excentricidad]]), que se supone que causan el [[forzamiento orbital]] del volumen de hielo global. En los últimos millones de años, ha habido un número de muy fuerte de máximos y mínimos glaciares, separados por aproximadamente 100 kiloaños. Como las variaciones isotópicas observadas son similares en forma a las variaciones de temperatura registrados durante los últimos 420 kiloaños en la [[base Vostok]], la figura que se muestra a la derecha alinea los valores de δ<sup>18</sup>O (escala de la derecha) con los valores informados de las variaciones de la temperatura de los núcleos de hielo de los núcleos de hielo en Vostok(escala de la izquierda), de acuerdo a lo señalado por Petit ''et al''. (1999). {{Qué|fecha=December 2015}}

== Lectura complementaria ==
* {{Cita libro|apellidos=Clark, I.D.|apellidos2=Fritz, P|año=1997|título=Environmental Isotopes in Hydrogeology|url=https://archive.org/details/environmentaliso0000clar|editorial=[[CRC Press]]|isbn=1-56670-249-6}}
* {{Cita publicación|url=http://www.agu.org/pubs/crossref/1999/1999PA900025.shtml|título=Forward Modeling of Carbonate Proxy Data from Planktonic Foraminifera Using Oxygen Isotope Tracers in a Global Ocean Model|apellidos=Schmidt, G.A.|publicación=[[Paleoceanography (journal)|Paleoceanography]]|volumen=14|número=4|páginas=482–497|bibcode=1999PalOc..14..482S|doi=10.1029/1999PA900025|año=1999|fechaacceso=25 de febrero de 2021|fechaarchivo=24 de abril de 2010|urlarchivo=https://web.archive.org/web/20100424063719/http://www.agu.org/pubs/crossref/1999/1999PA900025.shtml|deadurl=yes}}

== Véase también ==

* [[Δ13C|δ<sup>13</sup>C]]
* [[Δ15N|δ<sup>15</sup>N]]
* [[Δ34S|δ<sup>34</sup>S]]
* [[Isótopo trazador|Firma isotópica]]
* [[Análisis isotópico|El análisis de isótopos]]
* [[Geoquímica de isótopos|La geoquímica isotópica]]

== Referencias ==
{{Listaref}}
{{control de autoridades}}
[[Categoría:Geoquímica]]
[[Categoría:Isótopos ambientales]]
[[Categoría:Isótopos de oxígeno]]
[[Categoría:Bioindicadores]]

{{traducido ref|en|δ18O}}