Cientistas da Universidade de Adelaide desenvolveram um novo e simples, método barato e rápido para analisar isótopos de enxofre, que pode ser usado para ajudar a investigar mudanças químicas em ambientes como os oceanos, e rios e lagos de água doce.

Publicado em Talanta , a pesquisa abre potencial para novas aplicações ambientais do método, como rastrear o efeito da elevação do nível do mar, incluindo detecção de intrusão de água do mar em sistemas de água doce.

"Os isótopos de enxofre podem nos dizer muito sobre os ciclos da Terra agora e no passado, "disse a autora principal, estudante de doutorado Emily Leyden, da Escola de Ciências Biológicas da Universidade de Adelaide.

"Diferentes fontes de água têm diferentes níveis de isótopos de enxofre. Os processos que ocorrem em um ambiente, como a intrusão de água do mar em sistemas de água doce, e oxidação de solos de sulfato ácido, pode alterar essas proporções. Ao analisar as taxas de isótopos de enxofre, podemos obter importantes insights sobre como os ambientes estão mudando. "

O método tradicional de medição de isótopos de enxofre é conhecido como espectroscopia de massa (MS), onde as amostras são ionizadas (divididas em seus íons) e os íons de interesse nas amostras são medidos dependendo de sua relação massa / carga, que difere entre os isótopos do mesmo elemento químico.

O método tradicional tem sido notoriamente difícil, como a massa para a razão de carga entre os íons pode se dispersar e se sobrepor, o que pode dificultar a diferenciação dos resultados. O enxofre geralmente só pode ser medido de forma confiável se houver purificação química complexa antes da análise, o que é demorado, difícil e caro.

Como parte do Ph.D. da Sra. Leyden estude, uma equipe incluindo membros do Grupo de Isótopos de Metal da Universidade de Adelaide com a Escola de Ciências Físicas, a Escola de Ciências Biológicas e Microscopia de Adelaide, com cientistas da Flinders University, trabalharam juntos para desenvolver um novo método para medir isótopos de enxofre usando um instrumento MS de plasma indutivamente acoplado (ICP).

O novo instrumento permitiu que a equipe resolvesse o problema de sobreposição (conhecido como interferência espectral) combinando enxofre com outro elemento (oxigênio, neste caso) para aumentar a relação massa / carga a fim de diminuir o risco de interferência espectral. Os isótopos de enxofre podem então ser medidos com precisão sem a necessidade de uma purificação de amostra complexa e demorada.

No estudo, os cientistas da Universidade de Adelaide simularam como o método funcionaria em um cenário do mundo real rastreando a inundação da água do mar em uma variedade de ambientes costeiros diferentes no sul da Austrália.

Após a inundação, o isótopo de enxofre original da água do solo mudou claramente para o isótopo de água do mar. As razões de isótopos de enxofre das amostras também deram pistas sobre sua composição individual e única antes da inundação da água do mar. Por exemplo, impactos de sulfato ácido no solo foram detectados em dois solos, e a assinatura da mineração histórica de sulfeto de prata a montante pode ser detectada em um local no alto rio Onkaparinga.

Co-autor e principal Ph.D. O professor associado supervisor Luke Mosley do Instituto Ambiental e da Escola de Ciências Biológicas da Universidade de Adelaide diz:o novo método abre a medição de isótopos de enxofre para uma gama de novas aplicações ambientais para cientistas em muitas disciplinas diferentes.

"Usando este novo método, os cientistas podem medir isótopos de enxofre em amostras ambientais facilmente seguindo apenas uma simples diluição da amostra de interesse, "disse o Professor Associado Mosley.

"É particularmente oportuno e importante, dado que há uma rápida mudança ambiental global, e o método permite a detecção mais fácil da intrusão de água do mar em sistemas de água doce devido ao aumento do nível do mar. "