L'ossigeno ha tre isotopi stabili ( ¹⁶ Oh, ¹⁷ O e ¹⁸ O). Arricchimento di ¹⁷ O relativo al dominante ¹⁶ O è normalmente circa la metà di quello di ¹⁸ O per vari processi fisico-chimici, ad eccezione dell'ozono (O ₃ ) produzione, che arricchisce in modo unico ¹⁷ O. Questo anomalo arricchimento di ¹⁷ O (Δ ¹⁷ O) è ereditato da altri ossidanti fotochimici e prodotti di ossidazione derivati ​​dal precursore dell'ozono attraverso varie vie ossidative atmosferiche. Così, le composizioni isotopiche dell'ossigeno del solfato (SO ₄ ^2- ) e nitrato (NO ₃ ^- ) variano stagionalmente, ma non è nota la misura in cui questi cambiamenti stagionali siano correlati ai cambiamenti nelle composizioni isotopiche dell'ozono o al contributo di altri ossidanti fotochimici. Questo può essere stabilito solo mediante misurazione simultanea degli isotopi di ossigeno nel nitrato, solfato, e ozono dall'attuale atmosfera antartica. Però, c'è una scarsità di tali dati, e la chimica complessa è compresa solo in parte.

A causa del suo ruolo nel ciclo di vita dei gas in tracce, ricostruire la capacità ossidativa dell'atmosfera è molto importante per comprendere il cambiamento climatico. Composizioni isotopiche di triplo ossigeno (Δ ¹⁷ O =δ ¹⁷ O - 0,52 × ¹⁸ O) di solfato e nitrato atmosferici nelle carote di ghiaccio antartico possono avere un potenziale come proxy atmosferici di ossidanti atmosferici perché riflettono i processi chimici ossidativi della loro formazione. Questo nuovo approccio potrebbe consentire agli scienziati di sbirciare nella storia delle reazioni chimiche nell'atmosfera antartica.

Per affrontare questa sfida, Sakiko Ishino, Shohei hattori e colleghi del Tokyo Institute of Technology e dell'Université Grenoble Alpes, La Francia ha effettuato una misurazione simultanea di Δ ¹⁷ O valori di solfato atmosferico, nitrati e ozono raccolti a Dumont d'Urville, il sito costiero in Antartide. Il team francese ha raccolto campioni di aerosol settimanalmente per un periodo di un anno, Il team collaborativo franco-giapponese ha condotto varie analisi delle specie ioniche e delle composizioni isotopiche, e monitorare il movimento delle masse d'aria sull'Antartide. Le composizioni isotopiche dell'ossigeno sia solfato che nitrato variavano significativamente nel corso di un anno, con valori minimi in estate e valori massimi in inverno. Ozono, però, hanno mostrato una variabilità relativamente limitata. Gli scienziati sono stati in grado di dimostrare che le variazioni dell'ozono non hanno un'influenza significativa sulle fluttuazioni stagionali di solfati e nitrati ¹⁷ O arricchimento. Anziché, è probabile che queste fluttuazioni riflettano i cambiamenti indotti dalla luce solare nell'importanza relativa dei diversi percorsi di ossidazione.

L'analisi degli aerosol raccolti dai siti dell'entroterra antartico in futuro dovrebbe aiutare a identificare i processi che contribuiscono alla formazione di solfati e nitrati durante la primavera e l'autunno. L'estensione dell'analisi alle carote di ghiaccio potrebbe aiutare nella stima quantitativa dei cambiamenti nell'ambiente di ossidazione atmosferica sulla Terra, Per esempio, cicli glaciali del Pleistocene (Era Glaciale).