Náttúrufræðingurinn - 1998, Page 59

Þegar sjór (og annað vatn) gufar upp eiga
hinar þyngri vatnssameindir (HDlóO og
H21sO) erfiðara með að sleppa sem eimur út í
andrúmsloftið en „venjulcgt" vatn (H2160).
Þannig gufar H2I60 greiðlegast upp, næst
HD160 og H2isO tregast. Af þessum ástæð-
um verður loftrakinn, og því úrkoman sem úr
honum myndast, snauðari af tvívetni (D) og
súrefni-18 (180) en sjórinn. Munurinn er
háður því við hvaða hita sjórinn gufar upp.
Er hann því meiri sem uppgufunarhitastigið
er lægra.
Þegar sjór byrjar að gufa upp í þurrt loft
leitar H2I60 upp í loftið umfram HD160 miðað
við það sem jafnvægisdreifing milli lofts og
sjávar segir til um. Eins leitar HDlóO upp í
loftið umfram jafnvægisdreifingu miðað við
H,180. Til að jafnvægisdreifing náist þarf
loftið fyrst að rakamettast og síðan vera í
snertingu við sjóinn í nokkurn tíma. Þetta
jafnvægi næst sjaldnast. Það leiðir til þess
að loftraki (og úrkoma) er snauðari af
súrefni-18 og tvívetni en jafnvægisdreifing
segir til um. Munurinn er mestur þar sem
veður er þurrt og loftið sjaldan rakamettað,
eins og t.d. við Miðjarðarhaf, en minnstur, ef
þá nokkur, þar sem veðurfar er vætusamt
eins og við suðurströnd Islands.
Samsætuhlutföll i úrkomu
í náttúrunni er töluverður breytileiki í
samsætuhlutföllum vatns (D/H og 180/160).
Um úrkomu gildir að hún:
(1) er „léttari“ (vatnið inniheldur minna af
þungu samsætunum D og 180) á háum
breiddargráðum en lágum, þ.e.a.s.
Framkvæmd mælinga á samsætum súrefnis og vetnis
Samsœtur súrefnis og vetnis í vatni eru mældar í tæki sem nefnt er massagreinir.
Það er erfitt að mæla raunverulegan styrk samsætna frumefna. í staðinn er
mældur mismunur á hlutfalli samsœtna í sýni og ákveðnum staðli (staðall er
efni sem í er nákvæmlega þekkt magn afþví efni sem mœla skal), enda beinist
áhugi mannafyrst ogfremst að því að kanna breytileika í samsœtuhlutföllum.
Súrefni er unnið úr vatnssýnum með því að láta 5 ml af afgösuðu vatnssýni
hvarfast við koltvíoxíð (COþ í lokaðri sýnaflösku í u.þ.b. þrjár klukkustundir í
vatnsbaði við 20°C (Epstein og Mayeda 1953). Vetni er unnið úr vatns-
sýnunum samkvæmt nokkuð breyttri aðferð sem þróuð var af Coleman o.fl.
(1982). 2pl af afgösuðu vatnssýni eru látnir hvarfast við 15 mg af sinki í
lokaðri kvarssýnaflösku við 450°C í u.þ.b. 10 mínútur. Það sem eftir er af
sinkinu er þá glœtt við u.þ.b. 700°C til að dreifa því á veggi sýnaflöskunnar með
uppgufun og þéttingu. Síðan er sýninu haldið við 450°C í 20 mínútur. Á
Raunvísindastofnun Háskólans er nú vetni unnið úr vatnssýnum eftir sömu
aðferð og súrefnið, nema í stað koltvíoxíðs er vetnisgas látið hvarfast við
vatnssýni. Til að flýta fyrir samsætuskiptum milli gass og vatnssýnis er notaður
Pt-hvati (Horita, 1988).
Niðurstöðurnar eru gefnar upp í þúsundustu hlutum (%c) sem frávik frá
staðalgildi. Þetta frávik hefur verið nefnt S-gildi og er skilgreint á eftirfarandi
hátt:
þar sem R er hlutfall samsœtnanna l80/I60 eða D/H. Staðallinn sem notaður er
heitir SMOW, en það stendurfyrir Standard Mean Ocean Water (Craig 1961).
Sýni sem gefa 8,80 = 10 er nákvœmlega 10%c eða 1% ríkara af þungu
samsœtunni ,80 en staðallinn SMOW. 8'80 = -5 þýðir að sýnið inniheldur 5%o
eða 0,5% minna 'hO en staðallinn.
I massagreini Raunvísindastofnunar er nákvœmni mœlinga á tvívetni í vatni
l%c 8D og á súrefni-18 0,04%o 8'sO.
57