Изотопы с информацией о циркуляции океана

Распределение радиоактивного изотопа тория имеет важное значение для нескольких аспектов океанографии. В своей новой публикации Имин Луо вновь обратился к вопросу о процессах, влияющих на его распределение в водной толще. Изотоп тория-230 в морских отложениях используется палеоисследователями для калибровки и нормализации потоков частиц в прошлом. Этот изотоп присутствует как в водной толще, так и в океанических осадках.

Вместе с изотопом ²³¹Pa он предоставляет важную информацию об опрокидывающей циркуляции океана. Однако существует проблема, касающаяся основы применения отношения ²³¹Pa/²³⁰Th в осадках, которая в равной степени губительна для нормализации по ²³⁰Th. "Предполагалось, что количество ²³⁰Th, произведённого в водной толще, удаляется в локальные океанические осадки. Но некоторые факторы влияют на его распределение в водной толще", — отмечает Имин Луо.

В этом пилотном исследовании Луо рассматривал процессы, влияющие на распределение изотопа тория. Два важных процесса влияют на распределение ²³⁰Th: скевендж (включая продуктивность водорослей в поверхностном океане и удаление ²³⁰Th с оседающим органическим веществом, а также взмучивание морских осадков, усиливающее скевендж ²³⁰Th в придонной воде) и циркуляция, которая нарушает линейное распределение ²³⁰Th с глубиной в состоянии равновесия его скевенджа.

Решение, которое он предлагает в статье, — это метод определения скевенджа ²³⁰Th в водной толще. Он установил эмпирическую корреляцию между скевенджем ²³⁰Th в состоянии равновесия и оценками экспортной продуктивности за 2003–2010 годы. "Эта корреляция демонстрирует взаимосвязь между интенсивностью скевенджа ²³⁰Th и экспортной продуктивностью в отсутствие адвекции. С её помощью переинтерпретируются другие профили ²³⁰Th из мирового океана", — пишет он.

Луо подчёркивает два важных результата: "Во-первых, неопределённость интерпретации распределения ²³⁰Th снижается, поскольку профили объясняются достаточно хорошо. Во-вторых, теперь мы можем рассчитывать скевендж ²³⁰Th, обусловленный продуктивностью". Для будущего моделирования и анализа распределений ²³⁰Th в океане новая параметризация служит первым шагом к лучшему пониманию циркуляции океана в прошлом.