Zuurstof heeft drie stabiele isotopen ( ¹⁶ O, ¹⁷ O en ¹⁸ O). Verrijking van ¹⁷ O ten opzichte van de dominante ¹⁶ O is normaal gesproken ongeveer de helft van die van ¹⁸ O voor verschillende fysisch-chemische processen, behalve ozon (O ₃ ) productie, wat een unieke verrijking is ¹⁷ O. Deze afwijkende verrijking van ¹⁷ O (Δ ¹⁷ O) wordt geërfd door andere fotochemische oxidanten en oxidatieproducten die zijn afgeleid van de voorloper ozon via verschillende atmosferische oxidatieve routes. Dus, de zuurstofisotopensamenstellingen van sulfaat (SO ₄ ^2- ) en nitraat (NO ₃ ^- ) fluctueren per seizoen, maar de mate waarin deze seizoensveranderingen verband houden met veranderingen in de isotopensamenstelling van ozon of met de bijdrage van andere fotochemische oxidanten is onbekend. Dit kan alleen worden vastgesteld door gelijktijdige meting van zuurstofisotopen in nitraat, sulfaat, en ozon uit de huidige Antarctische atmosfeer. Echter, dergelijke gegevens zijn schaars, en de complexe chemie wordt slechts gedeeltelijk begrepen.

Vanwege zijn rol in de levenscyclus van sporengassen, het reconstrueren van de oxidatieve capaciteit van de atmosfeer is erg belangrijk voor het begrijpen van klimaatverandering. Drievoudige zuurstofisotopensamenstellingen (Δ ¹⁷ O = ¹⁷ O - 0,52 × ¹⁸ O) van atmosferisch sulfaat en nitraat in Antarctische ijskernen kunnen potentieel hebben als atmosferische proxy's van atmosferische oxidanten omdat ze de oxidatieve chemische processen van hun vorming weerspiegelen. Deze nieuwe benadering stelt wetenschappers misschien in staat om terug te kijken in de geschiedenis van chemische reacties in de Antarctische atmosfeer.

Om deze uitdaging aan te gaan, Sakiko Ishino, Shohei hattori en collega's van het Tokyo Institute of Technology en Université Grenoble Alpes, Frankrijk voerde gelijktijdige metingen uit van Δ ¹⁷ O-waarden van atmosferisch sulfaat, nitraat en ozon verzameld in Dumont d'Urville, de kustplaats op Antarctica. Het Franse team verzamelde wekelijks aerosolmonsters gedurende een periode van een jaar, Het Japans-Franse samenwerkingsteam voerde verschillende analyses uit van de ionensoorten en isotopensamenstellingen, en het volgen van de beweging van luchtmassa's boven Antarctica. Zowel sulfaat- als nitraatzuurstofisotopensamenstellingen varieerden aanzienlijk in de loop van een jaar, met minimale waarden in de zomer en maximale waarden in de winter. Ozon, echter, vertoonden een relatief beperkte variabiliteit. De wetenschappers konden aantonen dat ozonvariaties geen significante invloed hebben op de seizoensfluctuaties van sulfaat en nitraat ¹⁷ O verrijking. In plaats daarvan, deze fluctuaties weerspiegelen waarschijnlijk door zonlicht gestuurde veranderingen in het relatieve belang van verschillende oxidatieroutes.

Analyse van aerosolen die in de toekomst op Antarctische binnenlanden worden verzameld, moet helpen bij het identificeren van de processen die bijdragen aan de vorming van sulfaat en nitraat in de lente en de herfst. Uitbreiding van de analyse naar ijskernen kan helpen bij de kwantitatieve schatting van veranderingen in de atmosferische oxidatieomgeving op aarde, bijvoorbeeld, glaciale cycli van het Pleistoceen (ijstijd).