la vida

El carbono-13 . Plantas C3 y C4.
Los isótopos de un elemento químico son las variedades en las que se suelen presentar sus átomos. Existen en la naturaleza tres isótopos del carbono: el 12C, el 13C y el 14C. Son tres variedades de un mismo elemento químico, el carbono, cuyos núcleos contienen el mismo número de protones (seis), pero un número diferente de neutrones (seis, siete y ocho), lo queles hace, a pesar de tener propiedades químicas semejantes, tener una masa atómica diferente: doce, trece y catorce.
Casi el 99 % del CO2 atmosférico es del tipo que contiene el carbono ligero 12C. Una pequeña parte, el 1,1 % del CO2 , es algo más pesado, ya que contiene 13C. Y finalmente existe también en la atmósfera, en muy pequeña proporción, un tipo de CO2 que contiene 14C , que esradiactivo e inestable, y cuyas aplicaciones han solido ser fundamentalmente paleocronológicas.
Veamos a continuación dónde radica el interés del 13C en la investigación paleoclimática.
En el proceso de absorción fotosintética de CO2 , la vegetación terrestre y el fitoplancton marino practican una discriminación en contra de las moléculas pesadas, prefiriendo el 12C al 13C. De esta forma el carbonoatrapado en los vegetales continentales contiene una menor proporción de 13C que el carbono del CO2 atmosférico.

De igual manera, en el océano, el carbono orgánico del plancton también tiene una proporción menor de 13C que la que tiene el carbono inorgánico disuelto en el océano (DIC, dissolved inorganic carbon).
Esta discriminación practicada en la fotosíntesis es, sin embargo, variable, ydepende de los niveles existentes de CO2 , tanto en el aire como en el mar. La discriminación es mayor cuanto mayor sea la concentración de CO2 en la atmósfera o en el mar.
El signo 13C simboliza la desviación de la concentración isotópica de 13C en cualquier muestra, viva o fósil, con respecto a una medida standard, que suele ser el carbono contenido en el carbonato cálcico de la concha de undeterminado fósil marino denominado PDB (Pee Dee Belemnite), o VPDB, perteneciente a una formacíón geológica del Cretácico en Carolina del Norte, y cuyo valor ha sido establecido por la Agencia Internacional de la Energía Atómica, con sede en Viena.
La fórmula de 13C (en ‰) es la siguiente:
(13C/12C)muestra – (13C/12C)standard
——————————————––––––––––––––– x 1.000
(13C/12C)standard
siendo(13C/12C)standard la ratio isotópica de PDB . La ratio absoluta13C/12C de la muestra standard VPDB es 0.0112372.  Los materiales con ratios 13C/12C > 0.00112372 tienen valores delta positivos, y aquellos con ratios 13C/12 C < 0.00112372 tienen valores delta negativos.
 
13C en la vegetación y en los paleosuelos. Plantas C3 y C4.
Haciendo comparaciones, y debido a la discriminación que se produce enla fotosíntesis, el valor 13C de la materia orgánica terrestre, (en la vegetación y en los suelos) es de media igual a -26‰. El valor 13C del CO2 atmosférico está próximo a –6 ‰ . El de los carbonatos inorgánicos sedimentados en el mar es 1‰ y el del carbono orgánico sedimentario es -23‰.
 

 
Ahora bien, estos son valores promedios. Por ejemplo, -26‰ es un valor promedio del conjunto de lavegetación continental, pues, según cómo se realiza el proceso de la fotosíntesis, las plantas pertenecen a dos grandes grupos, C3 y C4, con valores 13C muy diferentes.
Se llaman así porque en las de tipo C3 el primer compuesto orgánico fabricado en la fotosíntesis tiene 3 átomos de carbono y en el tipo C4 tiene 4. (existe también un tercero, muy minoritario, denominado CAM, combinación del C3y C4 al que pertenecen algunos cactus y plantas suculentas).
El 85 % de las plantas superiores son del tipo C3 (casi todas las arbóreas) y tienen unos valores de 13C muy bajos, entre –22 ‰ y –30 ‰.
El otro 15 % de las plantas son del tipo C4. En su mayoría son hierbas tropicales y tienen unos valores de 13C más altos, entre –10 ‰ y –14 ‰.
Por lo tanto, el valor 13C del carbono de los...