Análisis isotópico
En el caso particular del oxígeno, sus proporciones isotópicas son diferencialmente afectadas por patrones climatológicos globales y por la topografía regional, que determinan cómo los isótopos gaseosos son transportados en la atmósfera.
Además, el agua con 16O regresa preferentemente al sistema atmosférico cuando se evapora, y en cambio el agua con 18O tiene una mayor tendencia a permanecer en forma líquida o a mantenerse en los fluidos del cuerpo de plantas y animales.
El pelo y las uñas se encuentran en constante crecimiento por lo que proveen información sobre la vida reciente de una persona.
Dependiendo del largo de los mismos, la información obtenida puede representar semanas o hasta años.
Restos de tejidos recuperados en sitios arqueológicos, como huesos, dientes, residuos orgánicos, cabellos o conchas marinas, pueden ser analizados isotópicamente.
[2] En arqueología es común combinar elementos en el análisis isotópico para reconstruir la dieta, el cambio en las fuentes de agua, las migraciones, y las interacciones culturales.
[3] Los isótopos de carbono entran en la cadena alimentaria cuando los herbívoros consumen plantas, y los isótopos de oxígeno se introducen en la cadena alimentaria al consumir agua libre y el agua contenida en la dieta.
Fuentes alimentarias potenciales del tipo C3 incluyen el arroz, los tubérculos, las frutas, los frutos secos y muchas verduras, mientras que las fuentes alimentarias del tipo C4 incluyen el mijo y la caña de azúcar.
El análisis isotópico ha sido particularmente útil en arqueología como medio de caracterización.
Por ejemplo la mayoría del carbono está presente como 12C, con aproximadamente un 1% de 13C.
Los elementos principales utilizados en ecología de isótopos son el carbono, el nitrógeno, el oxígeno, el hidrógeno y el azufre.
Este análisis también se suele usar, aunque en menor grado, en sistemas terrestres.
Los materiales de referencia estándares para el carbono, el nitrógeno, y el azufre son la caliza Pee Dee Belamnite (PDB), el gas nitrógeno en la atmósfera (AIR), y el meteorito del Cañón del Diablo (CDT) respectivamente.
El análisis es normalmente hecho utilizando un espectrómetro de masa, detectando diferencias pequeñas entre elementos gaseosos.
[7] Los isótopos estables permiten a los científicos analizar redes tróficas y dietas animales comparando los tejidos animales que soportan un enriquecimiento isotópico fijo (o un agotamiento) contra la dieta.
Músculos o fracciones de proteína son el tejido animal más comúnmente utilizado para examinar los isótopos porque representan los nutrientes asimilados en la dieta.
No se conocen con seguridad las causas de este hecho, pero hay varias hipótesis para explicarlo.
Un estudio realizado por Freír (1983) analizó las composiciones isotópicas en gambas juveniles en el sur de Texas.
[8] Al igual que el 13C, también puede ayudar a distinguir entre diferentes tipos de fitoplancton como los productores primarios clave en las redes tróficas.
Las diferencias entre sulfatos y sulfuros en el agua de mar (~21‰ vs -10‰) facilita estas determinaciones.
Estos niveles de δ15N pueden ser examinados en criaturas que viven en un área determinada y no son migratorios (como macrofitas, almejas e incluso algún pez).
Estas diferencias en proporción isotópica son entonces biológicamente fijadas en el cabello cuando crece, por lo tanto permite devenir identificar historias geográficas recientes mediante el análisis de hebras de cabello.
Por ejemplo, sería posible identificar si un sospechoso terrorista recientemente hubiese estado en una ubicación particular mediante el análisis de su cabello.
Este análisis del cabello es un procedimiento no invasivo cuyo uso se está extendiendo en aquellos casos en los que el ADN u otros medios tradicionales no aportan respuestas suficientes.
Los dientes están compuestos por dos fases, una orgánica, la dentina, y una mineral o inorgánica, el esmalte.
Cuando estos organismos mueren, se depositan en el lecho marino, preservando un largo e inestimable registro del cambio de clima global a través de una gran parte del período Cuaternario.
