Il clima dell'antica Terra ha lasciato segni rivelatori nella documentazione geochimica. Sulla base delle proprietà chimiche dei minerali carbonatici, gli scienziati possono calcolare la temperatura di un sito centinaia di milioni di anni fa. Un tale "paletermometro" fornisce uno sguardo non solo sui climi passati, ma anche sui processi geologici come i cambiamenti di elevazione della superficie terrestre. Analisi di diversi gruppi di ricerca, però, non essere sempre d'accordo.

Un nuovo studio di Bernasconi et al. descrive uno sforzo della comunità, InterCarb, per standardizzare l'analisi chimica nota come termometria a isotopi agglomerati di carbonati, utilizzando standard di carbonato comuni.

La termometria a isotopi agglomerati di carbonato si basa su una tendenza termodinamica per il legame di rari isotopi pesanti di ossigeno e carbonio, o "ammassarsi" insieme, nelle molecole di carbonato. A temperature più basse, è più probabile che le molecole si formino con isotopi agglomerati; gli scienziati possono usare questo fatto per calcolare le temperature sulla Terra antica.

Per le analisi, i ricercatori trattano campioni di carbonato, dal fango dei fondali marini ai denti di megalodonte, con acido per produrre anidride carbonica. Quindi usano spettrometri di massa per confrontare le minuscole quantità di isotopi pesanti in quel gas con le abbondanze previste per caso, basato su una serie di gas di anidride carbonica. Questa standardizzazione, noto come quadro di riferimento assoluto o scala di equilibrio dell'anidride carbonica, corregge le differenze tra i singoli spettrometri di massa e consente parzialmente i confronti interlaboratorio. La correzione, però, non tiene conto delle differenze nella preparazione del campione.

Gli autori di questo nuovo studio propongono la standardizzazione utilizzando materiali di riferimento carbonati, che richiedono lavorazioni con acido, proprio come i campioni oggetto di indagine, invece che con i gas. Per convalidare l'approccio, 22 laboratori hanno analizzato tre carbonati di riferimento e quattro campioni di carbonati sconosciuti. Quando le misurazioni dei campioni sconosciuti sono state corrette utilizzando i valori medi per i riferimenti, le discrepanze tra i laboratori riflettevano l'incertezza attesa piuttosto che le differenze drammatiche dovute alla preparazione del campione, come riportato in studi precedenti.

L'approccio proposto dagli autori—l'InterCarb–Carbon Dioxide Equilibrium Scale (I-CDES)—sosterrà la standardizzazione tra i laboratori e faciliterà le future indagini da parte della comunità degli isotopi agglomerati per comprendere il passato della Terra.

Questa storia è ripubblicata per gentile concessione di Eos, ospitato dall'American Geophysical Union. Leggi la storia originale qui.