Gli scienziati dell'Università di Adelaide hanno sviluppato un nuovo semplice, metodo economico e veloce per analizzare gli isotopi di zolfo, che può essere utilizzato per aiutare a studiare i cambiamenti chimici in ambienti come gli oceani, e fiumi e laghi d'acqua dolce.

Pubblicato in Talanta , la ricerca apre potenziali per nuove applicazioni ambientali del metodo, come tracciare l'effetto dell'innalzamento del livello del mare, compreso il rilevamento dell'intrusione di acqua di mare nei sistemi di acqua dolce.

"Gli isotopi di zolfo possono dirci molto sui cicli terrestri sia ora che in passato, ", ha affermato Emily Leyden, autrice principale, studentessa di dottorato della School of Biological Sciences dell'Università di Adelaide.

"Diverse fonti d'acqua hanno diversi livelli di isotopi di zolfo al loro interno. I processi che si verificano all'interno di un ambiente come l'intrusione di acqua di mare nei sistemi di acqua dolce, e ossidazione di suoli solfati acidi, può modificare questi rapporti. Analizzando i rapporti degli isotopi di zolfo possiamo ottenere importanti informazioni su come stanno cambiando gli ambienti".

Il metodo tradizionale di misurazione degli isotopi di zolfo è noto come spettroscopia di massa (MS), dove i campioni sono ionizzati (divisi nei loro ioni) e gli ioni di interesse nei campioni sono misurati in base al loro rapporto massa/carica, che differisce tra isotopi dello stesso elemento chimico.

Il metodo tradizionale è stato notoriamente difficile, poiché il rapporto massa/carica tra gli ioni può disperdersi e sovrapporsi, che può rendere i risultati difficili da differenziare. Lo zolfo di solito può essere misurato in modo affidabile solo se c'è una purificazione chimica complessa prima dell'analisi, che richiede tempo, difficile e costoso.

Come parte del dottorato di ricerca della signora Leyden. studio, un team che include membri del Metal Isotope Group dell'Università di Adelaide con la School of Physical Sciences, la Scuola di Scienze Biologiche e Adelaide Microscopy, con gli scienziati della Flinders University, hanno lavorato insieme per sviluppare un nuovo metodo per misurare gli isotopi di zolfo utilizzando uno strumento MS al plasma accoppiato induttivamente (ICP).

Il nuovo strumento ha permesso al team di risolvere il problema della sovrapposizione (nota come interferenza spettrale) combinando lo zolfo con un altro elemento (l'ossigeno in questo caso) per aumentare il rapporto massa/carica al fine di ridurre il rischio di interferenza spettrale. Gli isotopi di zolfo possono quindi essere misurati con precisione senza la necessità di una purificazione del campione complessa e dispendiosa in termini di tempo.

Nello studio, gli scienziati dell'Università di Adelaide hanno simulato il funzionamento del metodo in uno scenario del mondo reale tracciando le inondazioni di acqua di mare in una serie di diversi ambienti costieri nell'Australia meridionale.

A seguito di inondazioni, l'isotopo originario dello zolfo dell'acqua del suolo è chiaramente cambiato in quello dell'isotopo dell'acqua di mare. I rapporti isotopici di zolfo dei campioni hanno anche fornito indizi sulla loro composizione individuale e unica prima dell'inondazione dell'acqua di mare. Per esempio, sono stati rilevati impatti di solfati acidi nel suolo in due suoli, e la firma della storica estrazione di solfuro d'argento a monte potrebbe essere rilevata da un sito nell'alto fiume Onkaparinga.

Co-autore e Principal Ph.D. Il professore associato supervisore Luke Mosley dell'Environment Institute and School of Biological Sciences dell'Università di Adelaide afferma:il nuovo metodo apre la misurazione degli isotopi di zolfo a una gamma di nuove applicazioni ambientali per gli scienziati in molte discipline diverse.

"Utilizzando questo nuovo metodo, gli scienziati possono misurare facilmente gli isotopi di zolfo nei campioni ambientali seguendo solo la semplice diluizione del campione di interesse, ", ha affermato il professore associato Mosley.

"È particolarmente tempestivo e importante dato che c'è un rapido cambiamento ambientale globale, e il metodo consente un rilevamento più semplice dell'intrusione di acqua di mare nei sistemi di acqua dolce a causa dell'innalzamento del livello del mare".