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GÉOCHIMIE MARINE
Transformation irréversible
Équilibre réversible
temps
équilibre thermodynamique
liquide-vapeur
Figure 3.2. Effet de la réversibilité sur les fractionnements isotopiques
entre l’eau et la vapeur d’eau.
Durant l'évaporation irréversible de l’eau, les fractionnements isotopiques eau-vapeur sont
dus aux effets cinétiques. Quand de l’eau est mise au contact avec de la vapeur (équilibre
thermodynamique), l’échange isotopique permet d’atteindre un équilibre isotopique qui est
déterminé par les fractionnements thermodynamiques.
Analogie balnéaire
Le comportement des vacanciers (élément chimique) au bord de la mer et leur répartition entre la plage et la baignade (état chimique de l’élément) obéissent aux mêmes principes.
Il existe deux types de vacanciers : les enfants (isotopes légers) et leurs parents (isotopes
lourds). À l’ouverture de la plage, ce sont les enfants qui sont toujours les premiers dans
l’eau (fractionnement cinétique). Puis peu à peu, les adultes, qui ont installé les serviettes
et les parasols, viennent également se baigner. Les enfants sont plus rapides à sortir de l’eau
(toujours l’effet cinétique), mais ils y retournent volontiers en éclaboussant leurs voisins. Au
bout de quelque temps (durant lequel l’échange isotopique à lieu), les choses sont stabilisées :
le nombre moyen de personnes sur la plage et dans l’eau ne varie plus (on a atteint l’équilibre chimique) ;
la majorité des enfants sont dans l’eau alors que la majorité des adultes bronzent au sec
sur la plage : on a atteint l’équilibre isotopique.
Les fractionnements « biologiques »
Les réactions biologiques peuvent occasionner des fractionnements qui résultent
essentiellement de processus cinétiques, car beaucoup de réactions biologiques se font
hors équilibre thermodynamique. Par exemple, tous les organismes vivants respirent en
utilisant préférentiellement l’oxygène 16O2 par rapport à 16O18O ou 18O,. En revanche, la
GÉOCHIMIE MARINE
Transformation irréversible
Équilibre réversible
temps
équilibre thermodynamique
liquide-vapeur
Figure 3.2. Effet de la réversibilité sur les fractionnements isotopiques
entre l’eau et la vapeur d’eau.
Durant l'évaporation irréversible de l’eau, les fractionnements isotopiques eau-vapeur sont
dus aux effets cinétiques. Quand de l’eau est mise au contact avec de la vapeur (équilibre
thermodynamique), l’échange isotopique permet d’atteindre un équilibre isotopique qui est
déterminé par les fractionnements thermodynamiques.
Analogie balnéaire
Le comportement des vacanciers (élément chimique) au bord de la mer et leur répartition entre la plage et la baignade (état chimique de l’élément) obéissent aux mêmes principes.
Il existe deux types de vacanciers : les enfants (isotopes légers) et leurs parents (isotopes
lourds). À l’ouverture de la plage, ce sont les enfants qui sont toujours les premiers dans
l’eau (fractionnement cinétique). Puis peu à peu, les adultes, qui ont installé les serviettes
et les parasols, viennent également se baigner. Les enfants sont plus rapides à sortir de l’eau
(toujours l’effet cinétique), mais ils y retournent volontiers en éclaboussant leurs voisins. Au
bout de quelque temps (durant lequel l’échange isotopique à lieu), les choses sont stabilisées :
le nombre moyen de personnes sur la plage et dans l’eau ne varie plus (on a atteint l’équilibre chimique) ;
la majorité des enfants sont dans l’eau alors que la majorité des adultes bronzent au sec
sur la plage : on a atteint l’équilibre isotopique.
Les fractionnements « biologiques »
Les réactions biologiques peuvent occasionner des fractionnements qui résultent
essentiellement de processus cinétiques, car beaucoup de réactions biologiques se font
hors équilibre thermodynamique. Par exemple, tous les organismes vivants respirent en
utilisant préférentiellement l’oxygène 16O2 par rapport à 16O18O ou 18O,. En revanche, la