L'oxygène a trois isotopes stables ( ¹⁶ , ¹⁷ O et ¹⁸ O). Enrichissement de ¹⁷ O par rapport à la dominante ¹⁶ O est normalement environ la moitié de celui de ¹⁸ O pour divers procédés physico-chimiques, sauf pour l'ozone (O 3 ) production, qui enrichit de façon unique ¹⁷ O. Cet enrichissement anormal de ¹⁷ O (Δ ¹⁷ O) est héritée par d'autres oxydants photochimiques et produits d'oxydation dérivés du précurseur de l'ozone par diverses voies d'oxydation atmosphérique. Ainsi, les compositions isotopiques d'oxygène du sulfate (SO 4 ^2- ) et nitrate (NO 3 ^- ) fluctuent selon les saisons, mais la mesure dans laquelle ces changements saisonniers sont liés aux changements dans les compositions isotopiques de l'ozone ou à la contribution d'autres oxydants photochimiques est inconnue. Ceci ne peut être établi que par la mesure simultanée des isotopes de l'oxygène dans le nitrate, sulfate, et l'ozone de l'atmosphère antarctique actuelle. Cependant, il y a une pénurie de telles données, et la chimie complexe n'est que partiellement comprise.

En raison de son rôle dans le cycle de vie des gaz traces, reconstruire la capacité oxydative de l'atmosphère est très important pour comprendre le changement climatique. Compositions isotopiques de l'oxygène triple (Δ ¹⁷ O = ¹⁷ O - 0,52 × ¹⁸ O) de sulfate et de nitrate atmosphériques dans les carottes de glace de l'Antarctique peuvent avoir un potentiel en tant que mandataires atmosphériques des oxydants atmosphériques car ils reflètent les processus chimiques oxydatifs de leur formation. Cette nouvelle approche pourrait bien permettre aux scientifiques de se replonger dans l'histoire des réactions chimiques dans l'atmosphère antarctique.

Pour relever ce défi, Sakiko Ishino, Shohei hattori et ses collègues du Tokyo Institute of Technology et de l'Université Grenoble Alpes, La France a effectué une mesure simultanée de Δ ¹⁷ valeurs O du sulfate atmosphérique, nitrate et ozone collectés à Dumont d'Urville, le site côtier de l'Antarctique. L'équipe française a collecté des échantillons d'aérosols chaque semaine sur une période d'un an, L'équipe collaborative Japon-France a mené diverses analyses des espèces ioniques et des compositions isotopiques, et surveiller le mouvement des masses d'air au-dessus de l'Antarctique. Les compositions isotopiques de l'oxygène des sulfates et des nitrates ont varié considérablement au cours d'une année, avec des valeurs minimales en été et des valeurs maximales en hiver. Ozone, cependant, a montré une variabilité relativement limitée. Les scientifiques ont pu démontrer que les variations de l'ozone n'ont pas d'influence significative sur les fluctuations saisonnières des sulfates et nitrates. ¹⁷ enrichissement. Au lieu, ces fluctuations sont susceptibles de refléter les changements induits par la lumière du soleil dans l'importance relative des différentes voies d'oxydation.

L'analyse des aérosols collectés dans les sites intérieurs de l'Antarctique à l'avenir devrait aider à identifier les processus contribuant à la formation de sulfate et de nitrate au printemps et à l'automne. L'extension de l'analyse aux carottes de glace pourrait aider à l'estimation quantitative des changements de l'environnement d'oxydation atmosphérique sur Terre, par exemple, cycles glaciaires du Pléistocène (âge glaciaire).