Los corales precipitan sus esqueletos calcáreos (carbonato de calcio) del agua de mar. Durante miles de años, Se forman enormes arrecifes de coral debido a la deposición de este carbonato de calcio. Durante la precipitación, los corales prefieren los grupos de carbonato que contienen variantes específicas de oxígeno (símbolo químico:O). Por ejemplo, cuanto menor sea la temperatura del agua, cuanto mayor sea la abundancia de una variante de oxígeno pesado, conocido como isótopo ¹⁸ Oh dentro del carbonato precipitado. Desafortunadamente, los ¹⁸ O la abundancia del agua de mar también influye en la abundancia de ¹⁸ O en el carbonato de calcio y la contribución de ¹⁸ El O del agua de mar no se puede resolver al determinar las temperaturas basadas en el carbonato ¹⁸ Oh abundancias solas.

Un gran paso adelante fue el descubrimiento de que la composición isotópica del carbonato precipitado permite determinaciones de temperatura independientes de la composición del agua si la abundancia de un determinado, se mide un grupo de carbonato muy raro. Este grupo de carbonatos contiene dos isótopos pesados, un isótopo de carbono pesado (13C) y un isótopo de oxígeno pesado ( ¹⁸ O) que se denominan 'isótopos agrupados'. Los isótopos agrupados son más abundantes a temperaturas más bajas.

Sin embargo, incluso con este método todavía existía un problema:el proceso de mineralización en sí mismo puede afectar la incorporación de isótopos pesados ​​en el carbonato de calcio (efectos cinéticos). Si no está identificado, el sesgo introducido por tales efectos cinéticos conduce a determinaciones de temperatura inexactas. Esto se aplica particularmente a archivos climáticos como corales y carbonatos de cuevas.

Un grupo de investigación internacional dirigido por el profesor Jens Fiebig del Departamento de Geociencias de la Universidad Goethe de Frankfurt ha encontrado una solución a este problema. Han desarrollado un método muy sensible mediante el cual, además del grupo carbonato que contiene ¹³ C y ¹⁸ O — la abundancia de otro, un grupo de carbonatos aún más raro se puede determinar con una precisión muy alta. Este grupo también contiene dos isótopos pesados, a saber, dos isótopos pesados ​​de oxígeno ( ¹⁸ O).

Si las abundancias teóricas de estos dos raros grupos de carbonatos se trazan entre sí en un gráfico, la influencia de la temperatura está representada por una línea recta. Si, para una muestra determinada, las abundancias medidas de los dos grupos de carbonatos pesados ​​producen un punto alejado de la línea recta, esta desviación se debe a la influencia del proceso de mineralización.

David Bajnai, El ex Ph.D. de Fiebig. estudiante, aplicó este método a varios archivos climáticos. Entre otros, examinó varias especies de coral, carbonatos de cueva y el esqueleto fósil de un cefalópodo parecido a un calamar (belemnita).

Hoy dia, El Dr. Bajnai es investigador postdoctoral en la Universidad de Colonia. Explica:"Pudimos demostrar que, además de la temperatura, los mecanismos de mineralización también afectan en gran medida la composición de muchos de los carbonatos que examinamos. En el caso de los carbonatos de cuevas y los corales, las desviaciones observadas del control de temperatura exclusivo confirman los cálculos del modelo de los respectivos procesos de mineralización realizados por el Dr. Weifu Guo, nuestro colaborador en la Institución Oceanográfica Woods Hole en los EE. UU .. El nuevo método, por primera vez, permite evaluar cuantitativamente la influencia del propio proceso de mineralización. De esta manera, se puede determinar la temperatura exacta de formación de carbonato ".

El profesor Jens Fiebig está convencido de que el nuevo método tiene un gran potencial:"Validaremos aún más nuestro nuevo método e identificaremos archivos climáticos que sean particularmente adecuados para una reconstrucción precisa y muy precisa de las temperaturas pasadas de la superficie de la Tierra. También tenemos la intención de utilizar nuestro método para estudiar el efecto que tiene la acidificación antropogénica del océano sobre la mineralización de carbonatos, por ejemplo en corales. El nuevo método podría incluso permitirnos estimar los valores de pH de océanos anteriores ". Si todo esto tiene éxito, la reconstrucción de las condiciones ambientales que prevalecieron a lo largo de la historia de la Tierra podría mejorarse en gran medida, él añade.