Le climat de l'ancienne Terre a laissé des signes révélateurs dans les archives géochimiques. Sur la base des propriétés chimiques des minéraux carbonatés, les scientifiques peuvent calculer la température d'un site il y a des centaines de millions d'années. Un tel "paléothermomètre" donne un aperçu non seulement des climats passés, mais aussi des processus géologiques tels que les changements d'altitude de la surface de la Terre. Analyses par différents groupes de recherche, cependant, pas toujours d'accord.

Une nouvelle étude de Bernasconi et al. décrit un effort communautaire - InterCarb - pour standardiser l'analyse chimique connue sous le nom de thermométrie à isotopes agglomérés de carbonate, en utilisant des normes communes de carbonate.

La thermométrie carbonatée à isotopes agglomérés repose sur une tendance thermodynamique des isotopes lourds rares de l'oxygène et du carbone à se lier, ou "s'agglomérer" ensemble, dans les molécules de carbonate. A des températures plus basses, les molécules sont plus susceptibles de se former avec des isotopes agglutinés ; les scientifiques peuvent utiliser ce fait pour calculer les températures sur l'ancienne Terre.

Pour les analyses, les chercheurs traitent des échantillons de carbonate, de la boue des fonds marins aux dents de mégalodon, avec de l'acide pour produire du dioxyde de carbone. Ils utilisent ensuite des spectromètres de masse pour comparer les infimes quantités d'isotopes lourds dans ce gaz avec les abondances attendues par hasard, sur la base d'un ensemble de gaz de dioxyde de carbone. Cette standardisation, connu sous le nom de cadre de référence absolu ou échelle d'équilibrage du dioxyde de carbone, corrige les différences entre les spectromètres de masse individuels et permet en partie des comparaisons interlaboratoires. La correction, cependant, ne tient pas compte des différences dans la préparation des échantillons.

Les auteurs de cette nouvelle étude proposent une standardisation à l'aide de matériaux de référence carbonates, qui nécessitent un traitement à l'acide, tout comme les échantillons étudiés, au lieu d'avec des gaz. Pour valider la démarche, 22 laboratoires ont analysé trois carbonates de référence et quatre échantillons de carbonates inconnus. Lorsque les mesures des échantillons inconnus ont été corrigées en utilisant des valeurs moyennes pour les références, les écarts entre les laboratoires reflétaient l'incertitude attendue plutôt que des différences dramatiques dues à la préparation des échantillons, comme indiqué dans les études précédentes.

L'approche proposée par les auteurs - l'échelle d'équilibre InterCarb-Dioxyde de carbone (I-CDES) - soutiendra la normalisation entre les laboratoires et facilitera les futures recherches de la communauté des isotopes agglutinés pour comprendre le passé de la Terre.

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation d'Eos, hébergé par l'American Geophysical Union. Lisez l'histoire originale ici.