مدل سازی دیرینه محیطی با استفاده از ایزوتوپهای پایدار اکسیژن و کربن در کربنات های پدوژنیک و سیمانی حوضه آبخیز رودخانه سقز
محورهای موضوعی :زهرا هاشمی دهقی 1 , بهاره اصانلو 2 , خه بات درفشی 3
1 - مرکز تحقیقات چشم
2 - دانشگاه خوارزمی
3 - شهيد بهشتي
کلید واژه: کربنات پدوژنیک, ایزوتوپ پایدار, گیاهان C3 و C4, حوضه آبخیز سقز,
چکیده مقاله :
ترکیب ایزوتوپی کربن و اکسیژن در کربنات های پدوژنیک به عنوان ابزار مهمی جهت بازسازی شاخص های محیطی گذشته مانند دما، بارندگی مؤثر و غلظت گاز کربنیک اتمسفری در زمان تشکیل کربنات ها و شناسایی تاریخچه پوشش گیاهی و فهم فرآیندهای ژئومورفیک به کار گرفته شده اند. در این مطالعه 16 نمونه، شامل 8 نمونه از کربنات های پدوژنیک افق خاک قدیمی و 8 نمونه ازسیمان های کربناتی کنگلومراهای رودخانه ای برای آنالیز ترکیبات ایزوتوپی اکسیژن و کربن در حوضه آبخیز رودخانه مورد استفاده قرار گرفتند. مقادیر پایین δ18O نشان داد که دمای هوا در زمان تشکیل کربنات ها 9/7 درجه سانتی گراد بوده که حدود 5/5 درجه سانتی گراد نسبت به زمان حاضر سردتر است. مقادیر δ13C در زمان تشکیل کربنات های پدوژنیکی و تکامل پروفیل خاک، ترکیب غالب از پوشش گیاهی C4 را نشان می دهد؛ اکوسیستم های با غالبیت گیاهان C4 دارای فصل رشد در دوره گرم سال با تنش رطوبتی قابل ملاحظه هستند. بررسی همبستگی میان مقادیر δ18O و δ13C در دو نوع کربنات پدوژنیک و سیمانی بیانگر آن است که مقدار این همبستگی در کربنات های پدوژنیک بیش تر بوده و احتمالاً نشان از آن دارد که آب بارش و CO2 موجود در خاک (نرخ تنفس گیاهان) عوامل اصلی کنترل کننده این مقادیر هستند؛ اما در مورد کربنات های سیمانی باید گفت که فعالیت آب های زیرزمینی، ارگانیسم ها و منابع کربنات اولیه هم می توانند بر مقادیر ایزوتوپی کربن نمونه های سیمانی کنگلومرا تأثیرگذار باشند.
have been used as an important tool in paleoenvironment indices reconstruction including temperature, effective precipitation and atmospheric carbonate gas concentration during carbonate formation and determining vegetation history and geomorphic processes. In view of this, 16 samples including eight samples of paleosols horizon pedogenic carbonate and eight samples of river conglomerate carbonate cements were collected to measure of carbon and oxygen stable isotope composites. The low values of δ18O showed that the air temperature during carbonates formation was 7.9 ˚C which was cooler ca. 5.5 ˚C compared to current air temperature. The δ13C value during formation of pedogenic carbonates and soil profile evolution showed that C4 vegetation is dominated that means the ecosystems with C4 dominate vegetation have growth period in warm season and considerable moisture stress. The correlation between δ18O and δ13C values was higher in pedogenic carbonates demonstrating precipitation water and CO2 in soil (vegetation reparation ratio) are main controlling factor of these values however, in cement carbonates as well as precipitation water and CO2, groundwater, organism and primary carbonates sources could be affected carbon isotope values.
