Metody izotopového výzkumu kvartéru

Sylabus

1. Principy hmotnostní spektrometrie. IRMS, TIMS, SF ICP MS, MC ICP MS.

2. Interpretační možnosti izotopových frakcionací, metody experimentální práce za užití izotopů jako značkovačů. Užití izotopů v ekosystémech. Rovnovážné a kinetické procesy.

3. Užití izotopů uhlíku při výzkumu kvatérních uloženin, paleosóly, spraše. Izotopové rozlišení mezi rostlinami s metabolismem typu C3, C4 a CAM.

4. Izotopy kyslíku. Aplikace v oboru paleohydrologie, obnovitelnost zdrojů podzemní vody. Sezónnost složení kyslíku meteorické vody. Aktivní geotermální systémy.

5. Izotopy dusíku. Historie změn zdrojových oblastí řek, zdroje kontaminace. Vliv dostupnosti dusíku na vegetační změny během posledních tisíciletí.

6. Izotopy síry: Vliv dostupnosti síry na typ emisí skleníkových plynů z organických půd. Ochlazování atmosféry v důsledku přítomosti sulfátových aerosolů. Hmotové izotopové bilance pro hydrologicky definované úseky krajiny.

7. Užití izotopů k ověřování velikosti globálních toků skleníkových plynů. Datování organických půd, jezerních sedimentů a usazenin meandrů řek pomocí olova

210. Interpretace geochemických dat v kombinaci s pylovou analýzou. Izotopové doklady zrání organické hmoty. Metodika transplantačních studií ve výzkumu vlastností mokřadů v závislosti na klimatu.

8. Nový obor výzkumu netradičních izotopů. Ukázky užitečnosti izotopů Mo, Se, Mg, Fe, Cr, Hg, Cu, Zn a Ni. Kritická práce s literaturou.

9. Práce s umělými a přirozenými radioizotopy. Užití kosmogenních izotopů k výpočtům rychlosti eroze.

Anotace

Přednáška podává přehled o metodách užití poměru stabilních izotopů uhlíku, kyslíku, dusíku, síry, olova a netradičních izotopových systémů, jakými jsou železo, chróm, zinek a měď, při výzkumu procesů probíhajících na povrchu Země v posledních přibližně 12 tisících letech. Důraz je kladen na vztah kvartérních uloženin ke globálním změnám klimatu.

Jedním z témat je např. předpověď reakce mokřadů na zvyšující se teplotu atmosféry, zkoumání možnosti ztenčování rašelinišť v příštím století za současného zvýšeného uvolňování skleníkových plynů a urychleného oteplování. Jsou popsány analytické možnosti různých typů hmotnostních spektrometrů, včetně IRMS a multikolektorového hmotnostního spektrometru s plazmovým zdrojem.

Součástí přednášky je návštěva prvního pracoviště MC ICP MS ve střední Evropě. Cvičení využívá samostatné kritické práce s literaturou a soustředí se na interpretaci datových souboru ze středoevropského regionu.