Conteúdo iônico e razão isotópica em dois testemunhos do manto de gelo Antártico

Abstract

Dois testemunhos de fim da Antártica sob diferentes condições geográficas foram amostrados, analisados e comparados. O IC – 02 (88°01’21,3”S e 82°04’21,7”W), próximo ao Polo Sul geográfico, e o IC-05 (82°30’30,8”S e 79°28’02,7”W), próximo à costa, tiveram suas amostras analisadas para composição iônica e isótopos estáveis. O IC-02 teve 488 amostras analisadas, cobrindo um total de 14,58 metros de profundidade, enquanto o IC – 05 teve 602 amostras analisadas, cobrindo um total de 19,73 metros de profundidade. O intervalo de tempo que os dois testemunhos abrangem é de 25 anos, de 1978 até 2003. Sódio, magnésio, sulfato, cloreto e metanosulfonato foram analisados via cromatografia iônica, usando três cromatógrafos, DionexTM ICS-2000 (ânions), DionexTM ICS-2100 (cátions) e Dionex DX-500 nos laboratórios do Centro Polar e Climático (CPC) e no Climate Change Institute (CCI). Dados de isótopos estáveis foram determinados usando espectroscopia de cavidade ressonante em um espectrômetro WS-CRDS Picarro® L2130i no Laboratório de Glacioquímica do CPC. No IC-02 a taxa de acumulação anual variou de 0,11 até 0,42 m.eq.H2O com uma média de 0,25 m.eq.H2O, já no IC-05 variou de 0,19 até 0,98 m.eq.H2O com uma média de 0,35 m.eq.H2O. No IC-02, o δD variou de - 408,18‰ até 336,03‰ com uma média de -380,08‰ e desvio padrão de 13,23‰, o δ18O variou de -49,47‰ até -35,86‰ com uma média de -46,58‰ e um desvio padrão de 1,97‰. No IC-05, o δD variou de -335,53‰ até -227,44‰ com uma média de -285,84‰ e um desvio padrão de 21,36‰, valores de δ18O variaram de -40,39‰ até -30,98‰ com uma média de -35,95‰ e desvio padrão de 2,16‰. As razões de isótopos estáveis foram cerca de 1,3 vezes mais negativas no IC-02 em comparação ao IC-05. Na+ e Cl- aparecem em concentrações mais altas no IC-05, demonstrando alta contribuição de sais marinhos. A razão Cl/Na foi de 1,99 no IC – 05 e 2,77 no IC – 02. Picos de sulfato indicaram dois eventos vulcânicos de relevância, as erupções do Gallunggung (1984) e do Pinatubo e Cerro Hudson (1991).

Two firn cores under different geographical conditions were retrieved from Antarctica, analyzed and compared. The IC – 02 (88°01’21,3”S e 82°04’21,7”W) near the geographic south pole and the IC – 05 (82°30’30,8”S e 79°28’02,7”W) near the coast had glaciochemical and stable isotopic data scrutinized. The IC- 02 had 488 samples analyzed covering 14.58 meters depth while the IC-05 had 602 samples analyzed covering 19.73 meters depth. The time interval for both ice cores were 25 years ranging from 1978 to 2003. Sodium, magnesium, sulfate, chloride and methanelsulfonate were analyzed via ion chromatography using three ionic chromatographers, DionexTM ICS-2000 (anions), DionexTM ICS-2100 (cations) and Dionex DX-500 at the laboratories of Centro Polar e Climático (CPC) and at the Climate Change Institute (CCI). Stable isotope data was determined using cavity ring-down spectroscopy in a spectrometer WS-CRDS Picarro® L2130i at the Glaciochemical Laboratory of the CPC. Annual accumulation rates range from 0.11 to 0.42 m.eq.w with an average of 0.25 m.eq.w at the IC – 02 and 0.19 m.eq.w to 0.98 m.eq.w with average of 0.35 m.eq.w at the IC – 05. Stable isotope data are consistent with those found nearby by other researchers. At the IC-02 the δD varied from -408.18‰ to -336.03‰ with an average of -380.08‰ and standard deviation of 13.23‰, the δ18O varied from -49.47‰ to -35.86‰ with an average of -46.58‰ and standard deviation of 1.97‰. At the IC-05 δD values range from -335.53‰ to -227.44‰ with an average of -285.84‰ and standard deviation of 21.36‰, δ18O values range from -40.39‰ to -30.98‰ with an average of -35.95‰ and standard deviation of 2.16‰. Stable isotopes ratios were 1.3 times more negative in the IC-02 when compared to the IC-05. Na+ and Cl- are in higher concentrations in the IC-05. Cl/Na ratios were 1.99 at the IC – 05 and 2.77 at the IC – 02. Sulfate peaks indicated two major volcanic events, the Gallunggung (1984) and the Pinatubo/Cerro Hudson (1991) eruptions.