Распределение радиоактивного изотопа тория важно во многих аспектах океанографии. В своей новой публикации с одним автором Имин Луо вновь обратился к вопросу о процессах, влияющих на распределение в толще воды.
Изотоп тория-230 в морских отложениях используется палео-исследователями для калибровки и нормализации потоков частиц прошлых времен. Изотоп присутствует как в толще воды, так и в океанских отложениях, причем последние являются предметом изучения морских палеогеологов.
Вместе с изотопом 231Pa они дают важную информацию об опрокидывающей циркуляции океана. Но есть проблема, связанная с основанием применения отложений 231Pa/230Th, что в равной степени фатально для нормализации 230Th.
«Предполагалось, что количество 230Th, образующегося в толще воды, удаляется в местные океанические отложения. Но некоторые факторы влияют на его распределение в толще воды», - отмечает Имин Луо.
Он является постдоком в Геофизическом институте UiB и Центре климатических исследований Бьеркнеса. Недавно его статья «Переинтерпретация океанических профилей 230Th на основе десятилетней продуктивности экспорта (2003-2010)» была опубликована в Scientific Reports, исследовательском журнале, издаваемом Nature Publishing Group.
Эта статья столь же необычна, как и единичное авторство, и Луо рассматривает ее как пилотное исследование, имея в виду будущую работу над изотопом тория.
В этом экспериментальном исследовании Луо изучал процессы, влияющие на распределение изотопов тория в толще воды.
Два важных процесса влияют на распределение 230Th в толще воды.
Одним из них является поглощение, которое включает продуктивность водорослей на поверхности океана и удаление 230Th с оседающим органическим веществом, а также ресуспендирование морских отложений, что вызывает усиленное поглощение 230Th в придонных водах. Другим процессом является циркуляция, нарушающая линейное распределение 230Th по глубине воды в равновесном состоянии выноса 230Th.
Какой процесс является наиболее важным? Мы предполагаем очистку, и нет последовательного способа параметризации скорости очистки, чтобы интерпретировать сигналы 230Th. В результате теории, используемые для объяснения распределения 230Th, различаются с одного сайта на другой», - говорит Луо.
Решение, которое он предлагает в своей статье, представляет собой способ определения удаления 230Th в толще воды. Он установил эмпирическую корреляцию равновесного состояния очистки 230Th по сравнению с оценками производительности экспорта за 2003-2010 годы.
«Эта корреляция демонстрирует взаимосвязь между интенсивностью поглощения 230Th и ВП в отсутствие адвекции. С помощью этой корреляции переинтерпретируются другие профили 230Th из мировых океанов», - пишет он в аннотации к публикации.
Луо подчеркивает два важных результата:
"Во-первых, снижается неопределенность интерпретации распределения 230Th, так как профили объясняются достаточно хорошо. Во-вторых, теперь мы можем рассчитать поглощение 230Th по продуктивности", - объясняет Имин Луо.
Для будущего моделирования и анализа распределения 230Th в океане новая параметризация служит первым шагом для лучшего понимания циркуляции океана в прошлом.