스카치를 스카치로 만드는 기준 중 하나는 스코틀랜드 물로 만들어 졌다는 것입니다. 즉, 영리한 감정가는 H2O 분자의 원천을 추적하여 그녀의 음료가 정통인지 알 수 있어야합니다. 하지만 어떻게? 불순물을 수집하고 필터링 한 후에는 물이 물입니다.
정확히 아닙니다. 원소 수소와 산소는 자연에서 중성자 수가 다른 동위 원소라고 불리는 다양한 형태로 나타납니다. 질량 분석법이라는 기술을 사용하여 물 샘플에서 이러한 동위 원소의 상대적 풍부도를 측정함으로써 과학자들은“동위 원소 비율”을 결정할 수 있습니다. 그리고 결과적으로 물의 동위 원소 비율은 장소마다 크게 다릅니다.
유타 대학교의 지구 화학자 인 가베 보웬 (Gabe Bowen)은 과학자들은 1950 년대에 전 세계에서 담수 샘플을 수집하기 시작했을 때 이것을 처음 발견했다. 또한 연구원들은 동위 원소 비율이“예측 가능한 방식이 다양하다”고 깨달았다 고 말했다. 더 무거운 물 동위 원소의 비율은 높은 위도, 더 높은 고도 및 해안에서 더 감소했습니다.
1990 년대에 미국 지질 조사는 전국의 강수와 강수량의 거의 5,000 개의 동위 원소 측정을 모았습니다. 수문 학자 Carol Kendall과 그녀의 동료 인 Tyler Coplen 이이 데이터를 분석했을 때, 그들은 미국 전역의 대규모 동위 원소 패턴을 확인한 후 측정을 사용하여 전국의 모든 위치에서 물의 동위 원소지도를 만들었습니다. 2001 년에 발표 된 결과는 상세한 National Isoscape였습니다. 상승 대신 동위 원소 비율을 보여주는 지형지도입니다.
그 이후로 Bowen과 같은 연구원들은 대기 순환, 강우 패턴 및 기타 물리적 프로세스에 대한 지식을 사용하여 측정되지 않은 지역에 대한 최상의 추정치를 만들기 위해 다른 요소와 다양한 지역에 대한 컴퓨터로 생성 된 이등변을 만들었습니다. 그런 다음 수 문학자와 법의학 과학자들은이지도를 사용하여 물 분자를 기원으로 거슬러 올라갈 수 있습니다. 예를 들어 식물과 동물의 세포에 흡수 된 후에도 증류 알코올로 변했습니다.
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이등변의 유망한 적용은 물 순환과 움직임에 대한 연구와 관련이 있습니다. 지하수 샘플의 동위 원소를 강수량 등 내시에 비교함으로써 연구원들은 세계의 대수층이 어디에서, 언제 재충전되는지 결정할 수 있습니다. 그리고 2014 년 오레곤 주립 대학의 Stephen Good과 그의 동료들은 수돗물과 지역 강수량의 동위 원소 차이를 사용하여 미국 서부의 사람들이 물을 어디서 얻는지를 결정했습니다. (우리는 이미이 정보를 알고있을 것이라고 생각할 수도 있지만, 실제로 연방 정부는 1980 년대 이래로 서부 수송을하지 않았으며 도시 수원의 포괄적 인 데이터베이스가 없습니다.)
.그런 다음 위스키가 있습니다. 2012 년 스코틀랜드의 연구원들은 모방 스카치 위스키의 동위 원소 비율이 진정한 스코틀랜드 출신의 동위 원소 비율과 일치하지 않아 다른 곳에서 환영을 받았다고보고했다. 과학자들은 마찬가지로 빈티지 서해안 와인에서 포도의 지리적 기원을 쫓아 내고 뼈 또는 모발 샘플을 사용하여 살인 피해자와 고대 인간의 식별을 돕기 위해 물 동위 원소 비율을 사용했습니다.
.이등변은 아마도 생태 학자들에 의해 가장 널리 받아 들여졌으며, 이들은 이주하는 동물의 움직임을 추적하는 데 사용합니다. Smithsonian 철새 조류 센터의 디렉터 인 Peter Marra는“지구 전체를 분리하는 동물이 위대한 미스터리 중 하나입니다. 과학자들은 대부분의 이주 종의 일반적인 패턴을 알고 있지만 개인이나 그룹의 정확한 길을 알지 못합니다.“생태학, 진화, 효과적인 보존에 이르기까지 모든 것을 이해하는 데 중요한 지식이 있습니다. GPS 추적기는 도움이되지만 비용이 많이 들고 작은 새와 곤충에 대해 너무 부피가 커질 수 있습니다.
동위 원소 측정은 대안을 제공합니다. 여름에는 Pied Flycatcher와 American Redstart Molt와 같은 철새가 있으며 새로운 깃털 배치를 재배하여 위치의 동위 원소 서명을 지니고 있습니다. 새가 겨울철에 도착하면 Marra와 같은 연구자들은 샘플을 뽑았습니다. 물 동위 원소 비율은 과학자들에게 새가 어떤 위도에서 왔는지 알려줍니다. (2009 년에 Marra는이 접근법을 사용하여 새들이 미국 항공의 엔진에 빨려 1549 년 미국 항공의 엔진으로 빨려 들어가서 허드슨 강에 비상 착륙을 위해 뉴욕의 현지 거위가 아니라 캐나다의 철새가있었습니다.)
.이등변은 완벽한 로케이터가 아닙니다. 예를 들어 동위 원소 비율은 동쪽마다 다르지 않기 때문에 견고한 종단 좌표를 거의 제공하지 않습니다. 그러나 Marra는 범죄 현장의 지문만큼 법의학에 필수적이라고 Marra는 말합니다. "이것은 진정으로 탐정 일입니다."라고 그는 말합니다.
줄리아 로젠은 오리건 주 포틀랜드에있는 프리랜서 기자입니다. 트위터 @sciencejulia에서 그녀를 찾으십시오.
