Un cambio espacial o relacionado con la profundidad en la proporción isotópica estable del carbono (habitualmente δ13C) medido en foraminíferos bentónicos, materia orgánica bentónica u otros archivos del lecho marino que refleja variaciones en fuentes de carbono, remineralización y ventilación del agua de fondo.

Principio

Las diferencias en δ13C en el fondo marino registran el equilibrio entre la remineralización de materia orgánica, el aporte de fuentes de carbono isotópicamente distintas y el intercambio con aguas suprayacentes mejor ventiladas; los gradientes espaciales mapean variaciones en estos procesos o en las propiedades de las masas de agua.

Demostración

Un transecto de δ13C de foraminíferos bentónicos desde el talud continental hasta la llanura abisal muestra una disminución de 0,8 ‰ con la profundidad, interpretada como un aumento de la remineralización orgánica y la presencia de aguas profundas más antiguas y menos ventiladas en el sitio abisal.

Aplicación incorrecta

Atribuir un gradiente de δ13C bentónico únicamente a cambios en el δ13C atmosférico global sin considerar la productividad local, la advección lateral de sedimentos, la alteración diagénica o la fraccionación específica de especies.

Consecuencia

Interpretado correctamente, el gradiente revela cambios relativos en la ventilación local de los fondos, la intensidad de la remineralización de materia orgánica y la mezcla lateral entre masas de agua, permitiendo reconstruir el ciclo del carbono cercano al lecho marino.

Inversión

Un gradiente de δ13C bentónico aplanado o invertido (menos negativo a mayor profundidad) implica una ventilación profunda más fuerte, menor aporte de materia remineralizada o aflujo de aguas profundas isotópicamente más pesadas respecto a los sitios menos profundos.

Límite

Se aplica a archivos bentónicos (foraminíferos, carbonatos autigénicos, materia orgánica total) y a escalas espaciales desde transectos locales hasta secciones a escala de cuenca; no mide directamente la edad del agua y está limitado por efectos taxonómicos, diagénesis, bioturbación y el promediado temporal de los sedimentos.

Tensión semántica

Compite con interpretaciones que consideran la variación de δ13C principalmente como una señal de cambios atmosféricos globales más que como producto de procesos bentónicos locales o mezcla de masas de agua; también se solapa con medidas basadas en la concentración de carbono pero difiere por la sensibilidad a la fraccionación isotópica.

Síntesis

El gradiente de isótopos de carbono bentónico es una firma isotópica espacialmente resuelta preservada en el lecho marino que integra la remineralización local, los aportes de fuentes y la fuerza de ventilación; utilizado de forma comparativa distingue cambios relativos en las propiedades de las aguas profundas y en el ciclo del carbono según la profundidad o el espacio.