Hoje falaremos sobre foraminíferos. É isto mesmo foraminíferos!!!, estes organismos que foram por muito tempo negligenciados por uma fatia enorme de geólogos, se prestam para uma larga variedade de estudos ambientais, climáticos, ecológicos e é claro são ferramentas essencias na industria do petróleo através da bioestratigrafia.
Isótopos são elementos com o mesmo número atômico mas com diferentes números de massa. Lembrando que é o número de prótons que determina o número atômico e a soma do protóns com os nêutrons determina o seu número de massa.
As propriedades termodinâmicas das moléculas depende da massa dos átomos que as compõem, ocorrendo, como conseqüência, o fracionamento dos isótopos estáveis. A energia de uma molécula de um certo gás, por exemplo, pode ser descrita por interações dos elétrons, além de componentes rotacional, translacional e vibracional dos átomos na molécula. Moléculas contendo diferentes isótopos de um elemento, em posições equivalentes, possuem diferentes componentes vibracionais que por sua vez é dependente da massa.
Abundância dos isótpos Oxigênio, Hidrogênio e Deutêrio na Terra:
O16 = 99,7621 H = 99,9844
O17 = 0,0379 D = 0,01557
O18 = 0,20004
Nesses termos, uma dada molécula possuindo um isótopo leve de um elemento (Ex.: 14NH3) possuirá uma maior freqüência vibracional para T = 0oK e, conseqüentemente, maior energia no ponto zero (Eo – energia no ponto zero). Outra molécula com maior massa (Ex:. 15NH3) possuirá menor ν e menor Eo. A conseqüência desse fenômeno é que a/as ligação/ligações formadas pelo isótopo leve na molécula será mais fraca que a ligação/ligações do isótopo pesado na molécula. Em outras palavras, a energia de ligação dos isótopos leves numa molécula será mais fraca que a do pesado, fazendo que as moléculas com isótopo leve sejam mais reativas.
Assim, é necessário mais energia para, por exemplo, uma molécula de água D216O passar do estado líquido ao de vapor que outra mais leve (H216O).
Isto significa dizer que a relação isotópica O16/O18 nas carapaças dos foraminíferos são termômetros naturais do clima na Terra. Se não vejamos: a concentração de O18 nas carapaças de todos os organismos que secretam CaCO3 em sua membrana celular será inversamente proporcional a temperatura ambiente.
O fracionamento isotópico da água marinha pelos foraminíferos depende da temperatura. Mais O16 nas carapaças carbonáticas indica água mais quente. Em períodos glaciais a concentração de O18 em foraminíferos aumenta em 1.7‰, isto por que a água dos oceanos ficam enriquecidas em O18 nos estádios glaciais, já que o O16 escapou para atmosfera.
Por fim mais alguns comentários sobre as propriedades físico-química da matéria.
Movimento Browniano – movimento irregular de partículas imersas em um líquido ou em um gás. Esse fenômeno é devido ao bombardeamento que as partículas sofrem por parte das moléculas do líquido ou gás, que estão em contínuo movimento.
No interior de todo o corpo, seja ele líquido, sólido ou gasoso, as moléculas não permanecem imóveis, mas estão em contínuo movimento e se agitam com uma energia que cresce quando a temperatura do corpo aumenta (movimento de agitação térmica).
As moléculas estão submetidas a duas diferentes influências: a força de coesão, que tende a mantê-las ligadas, e o movimento de agitação térmica, que tende a distanciá-las umas das outras.
Se, numa substância, o efeito da força de coesão é preponderante em relação à energia cinética das moléculas, essas partículas permanecem ligadas, limitando-se a oscilar em torno de suas posições de equilíbrio. Um corpo assim constituído encontra-se no estado sólido.
Em outros casos, a agitação das moléculas é mais intensa, superando ligeiramente o efeito da força de coesão. Quando isto ocorre, as moléculas já não se mantêm confinadas em posições fixas, mas conseguem deslizar umas sobre as outras, sem que a distância intermolecular varie muito. Um corpo que se apresente nessas condições é considerado líquido.
Se a energia de agitação for grande a ponto de superar completamente o efeito das forças de atração, as moléculas poderão mover-se livremente, vagando por todo o espaço disponível, colidindo, saltando e se desviando. Uma substância nessas condições torna-se um gás.
A propósito calor e temperatura não são a mesma coisa. Calor é uma medida de quantas moléculas estão vibrando e quão rapidamente elas estão vibrando. Temperatura é um registro de quão rapidamente as moléculas de uma substância estão vibrando.
Pergunta: As curvas de variações de paleotemperaturas obtidas com análise de foraminíferos e corais permitiram montar os estágios isotópicos. Descreva as características climáticas destes estágios isotópicos.
