Conchas de moluscos marinos para reconstruir la temperatura del mar
Un nuevo estudio multidisciplinar en el que ha participado el ICTA-UAB revela que la Calibration Free-LIBS puede ser una metodología muy valiosa para medir con precisión la concentración molar de elementos traza en las conchas de moluscos marinos. Los resultados tienen importantes implicaciones para futuras investigaciones climáticas y arqueológicas.
Los moluscos marinos han sido desde siempre explotados como recurso alimenticio por los humanos. Por ello, con frecuencia sus conchas se encuentran conservadas en yacimientos arqueológicos de todo el mundo. La composición química de estas conchas puede actuar como un potente registrador de las variaciones estacionales de la temperatura del mar experimentadas por el molusco en el pasado, lo que permite a los investigadores reconstruir las condiciones climáticas del pasado, así como establecer con precisión el período del año en el que fue recogido por los seres humanos.
La composición elemental de las conchas de los moluscos marinos puede, por tanto, ofrecer una valiosa información sobre las condiciones ambientales experimentadas por un molusco durante su vida. Estudios anteriores han mostrado correlaciones significativas entre las ratios de concentración de Mg/Ca medidos en el carbonato biogénico de las conchas de los moluscos y la temperatura del mar. En este contexto, la Espectroscopia de disociación inducida por láser (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) en inglés) había demostrado ser particularmente prometedora para la medición precisa de las relaciones Mg/Ca gracias a su alto rendimiento, versatilidad, ausencia de requisitos de contacto y preparación limitada de la muestra. Aunque trabajos anteriores habían demostrado que las relaciones Mg/Ca obtenidas a lo largo del eje de crecimiento de las lapas mediante LIBS muestran ciclos estacionales muy bien definidos que reflejan correctamente las variaciones anuales de la temperatura del mar, eran necesarios más estudios para mejorar esta técnica analítica.
En un nuevo estudio publicado en la revista Talanta, Asier García-Escárzaga, investigador del Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals (ICTA-UAB), en colaboración con académicos de centros de investigación alemanes y españoles (Instituto Max Planck, y Universidades de Cantabria, Oviedo y País Vasco), ha aplicado un novedoso Calibration Free-LIBS para el cálculo de las ratios de concentración molar de Mg/Ca.
Este procedimiento CF-LIBS es un método algorítmico cuantitativo que permite obtener las concentraciones molares elementales de los materiales sin el efecto matriz, reduciendo así la variabilidad provocada por los cambios en las condiciones experimentales entre mediciones. Los autores de esta nueva investigación validaron sus resultados por comparación con los valores reales medidos mediante la técnica LA-ICP-MS.
Los resultados obtenidos les permitieron determinar, por primera vez, que la concentración molar de Mg/Ca medida en los carbonatos biogénicos puede inferirse con precisión mediante la técnica CF-LIBS. La validación del enfoque CF-LIBS representa un gran potencial para el análisis paleoambiental y arqueológico rápido y a gran escala de los moluscos, y sus implicaciones para las interacciones humano-marinas del pasado.