O制作苏格兰威科茨苏格兰威科茨的标准的网址是它是用苏格兰水制成的。这意味着一个聪明的鉴赏家应该能够通过跟踪其H2O分子的来源来判断她的饮料是否是真实的。但怎么样？在收集并过滤杂质后，水是水，对吧？
不完全是。氢和氧元素在自然界中以不同的形式出现，称为同位素，其中子数不同。通过使用质谱技术测量水样中这些同位素的相对丰度，科学家们可以确定它的“同位素比率”。事实证明，水的同位素比例因地而异。
犹他州大学的地球化学家加布·鲍恩(Gabe Bowen)说，科学家们在20世纪50年代首次注意到这一点，当时他们开始从世界各地收集淡水样本。更重要的是，他说，研究人员意识到同位素比率“以可预测的方式变化”。较重的水同位素的比例在纬度较高、海拔较高和远离海岸的地方减少。
在20世纪90年代，美国地质调查分配了一系列近5000个同位素测量的河水和来自全国各地的降水。当Hydericalical Carrol Kendall和她的同事泰勒Coplen分析了这些数据时，他们确认了美国对美国的大规模水同位素。然后，他们使用他们的测量来在该国的每个地点创建水同位素的地图。结果，在2001年出版，是一份详细的国家等高线地图——一份显示同位素比值而不是海拔高度的地形图。
从那时起，Bowen等研究人员为不同的元件和不同的地理区域创造了计算机产生的练习型，从单个流域到整个地球，利用大气循环，降雨模式和其他物理流程的知识，为未测量区域做出最佳估计．然后，水文学家和法医科学家可以使用这些地图将水分子追溯到它们的起源 - 即使在被植物和动物的细胞吸收后，也可以转化为蒸馏醇。
等值线的一个有前途的应用涉及水循环和运动的研究。通过比较地下水样本中的同位素和降水等地形图，研究人员可以确定世界含水层何时何地得到补给。在2014年的一项研究中，俄勒冈州立大学(Oregon State University)的斯蒂芬·古德(Stephen Good)和他的同事利用自来水和当地降水之间的同位素差异来确定美国西部的人们从哪里获得水。(你可能认为我们已经知道了这些信息，但事实上，联邦政府自20世纪80年代以来就没有统计过西部水资源的调拨情况，也没有城市水资源的全面数据库。)
然后有威士忌。2012年，苏格兰的研究人员报告说，仿苏格兰威士忌的同位素比率与真正的苏格兰起源的同位素比不匹配，这表明他们从其他地方欢呼。科学家们同样使用了使用的水同位素比来阐明复古西海岸葡萄的葡萄的地理起源，并帮助鉴定谋杀受害者和古代人类遗骸，使用骨骼或头发样品。
使用它们可以追踪迁移动物的动作，这可能是最广泛的互相广泛接受。“跨越全球迁移的动物是如何迁移的伟大的奥秘之一，”史密森尼迁徙鸟中心主任彼得万拉说。虽然科学家知道大多数迁徙物种的一般模式，但他们不知道个人或团体的精确路径 - 知识，这是批判性的“了解从他们生态学，从他们的生态学中的一切来实现有效保护”，“Marra说。GPS跟踪器有用，但它们可能是昂贵的，对于小鸟和昆虫来说太笨重。
同位素测量提供了另一种选择。在夏天，像斑蝶鹟和美国红尾鸲这样的候鸟会蜕皮，长出一批新的羽毛，这些羽毛带有它们所在位置的同位素特征。当一只鸟到达它的越冬地时，像马拉这样的研究人员就会采集样本。它的水同位素比例告诉科学家这只鸟来自哪个纬度。(2009年，马拉用这种方法确定了被吸入美国航空1549号航班引擎的鸟——迫使飞机紧急迫降在哈德逊河——是来自加拿大的候鸟，而不是来自纽约的本地鹅。)
isOscapes不是完美的定位器。因为同位素比率从东部到西部不等，因此它们很少提供纯度的纵向坐标。但是，Marra说，它们对法医学是至关重要的，犯罪现场的指纹是指纹。“这是真正的侦探工作，”他说。
Julia Rosen是一位以俄勒冈州波特兰的自由撰稿人。在推特上找到她@ScienceJulia．
