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GÉOCHIMIE MARINE
Figure 3.16. Signature isotopique des végétaux et
des animaux dans un estuaire.
Les isotopes du soufre et du carbone étant peu fractionnés le long de la chaîne alimentaire, ils conservent
la signature des producteurs primaires. Les plantes
terrestres sont principalement des plantes en C3 qui
tirent leur soufre de l’eau de pluie (Ô34S - 2-8 %o). Le
plancton marin fractionne moins les isotopes du C que
les plantes terrestres, et il tire son soufre des sulfates
marins (Ô34S - 20 %»). La Spartina est une plante en
C4 utilisant HCO; et fractionnant très peu les isotopes du C, et tire le soufre des sulfures formés par
les bactéries sulfato-réductrices (34S « - 20 %o). Ces
différentes signatures permettent de conclure que les
animaux vivant dans l’estuaire se nourrissent à partir
des Spartina et du plancton marin, mais pas à partir de
la matière organique terrestre transportée par le fleuve.
Modifié d’après Peterson et al., 1985.
l’eau de mer (Ô34S = +20 %o) et les sulfures sédimentaires (ô34S = -17 %o). Ces deux réservoirs sont complémentaires par rapport à leur source de soufre qui est le soufre d’origine
mantellique/continentale (Ô34S ~ 0 %o).
La synthèse de la cystéine et le transfert du soufre dans la chaîne alimentaire se font
sans fractionnement important, si bien que le ô34S est, comme ô13C, un traceur de l’origine
du soufre dans la chaîne alimentaire (Exercice d’approfondissement 8). Deux isotopes étant
plus bavards qu’un seul, on les utilise conjointement (Figure 3.16). De même, durant la
précipitation du gypse (CaSO4, 2H,O) les fractionnements isotopiques sont faibles (moins
de 2 "<>o), si bien que le ô34S du gypse dans les sédiments évaporitiques peut être utilisé pour
étudier l’évolution du b34S de l’eau de mer. Comme dans le cas de l’oxygène, on observe un
fractionnement isotopique indépendant de la masse (voir chapitre 11).
3.9. Les fractionnements des isotopes du bore
Le bore est un élément conservatif dans l’océan avec une concentration de 4500 pg-kg'1.
Dans l’eau de mer, le bore se trouve à 80-90 % sous forme d’acide borique (B(OH)3) et sous
forme d ions borates (B(OH)4) pour les 10-20 % restants (Figure 3.17). La proportion acide
borique ion borate dépend du pH car elle est déterminée par l’équilibre :
B(0H)3 + H,0 5 B(OH)4 + H +
11 est admis que seul 1 ion B(OH)4 est fixé par les phases solides (argiles ou carbonates).
La composition isotopique du bore dans l’eau de mer est constante (ÔHB = 39,5 %o).
Cependant, il existe un fractionnement isotopique (aB(0H)4 B(0H)j = 0,973) entre B(OH)3
qui est enrichi en B et B(OH)4 qui est enrichi en l0B. Le rapport B(OH)3/B(OH)t variant
avec le pH, les valeurs de ô"BB(OH)} et de
dépendent également du pH. À pH
GÉOCHIMIE MARINE
Figure 3.16. Signature isotopique des végétaux et
des animaux dans un estuaire.
Les isotopes du soufre et du carbone étant peu fractionnés le long de la chaîne alimentaire, ils conservent
la signature des producteurs primaires. Les plantes
terrestres sont principalement des plantes en C3 qui
tirent leur soufre de l’eau de pluie (Ô34S - 2-8 %o). Le
plancton marin fractionne moins les isotopes du C que
les plantes terrestres, et il tire son soufre des sulfates
marins (Ô34S - 20 %»). La Spartina est une plante en
C4 utilisant HCO; et fractionnant très peu les isotopes du C, et tire le soufre des sulfures formés par
les bactéries sulfato-réductrices (34S « - 20 %o). Ces
différentes signatures permettent de conclure que les
animaux vivant dans l’estuaire se nourrissent à partir
des Spartina et du plancton marin, mais pas à partir de
la matière organique terrestre transportée par le fleuve.
Modifié d’après Peterson et al., 1985.
l’eau de mer (Ô34S = +20 %o) et les sulfures sédimentaires (ô34S = -17 %o). Ces deux réservoirs sont complémentaires par rapport à leur source de soufre qui est le soufre d’origine
mantellique/continentale (Ô34S ~ 0 %o).
La synthèse de la cystéine et le transfert du soufre dans la chaîne alimentaire se font
sans fractionnement important, si bien que le ô34S est, comme ô13C, un traceur de l’origine
du soufre dans la chaîne alimentaire (Exercice d’approfondissement 8). Deux isotopes étant
plus bavards qu’un seul, on les utilise conjointement (Figure 3.16). De même, durant la
précipitation du gypse (CaSO4, 2H,O) les fractionnements isotopiques sont faibles (moins
de 2 "<>o), si bien que le ô34S du gypse dans les sédiments évaporitiques peut être utilisé pour
étudier l’évolution du b34S de l’eau de mer. Comme dans le cas de l’oxygène, on observe un
fractionnement isotopique indépendant de la masse (voir chapitre 11).
3.9. Les fractionnements des isotopes du bore
Le bore est un élément conservatif dans l’océan avec une concentration de 4500 pg-kg'1.
Dans l’eau de mer, le bore se trouve à 80-90 % sous forme d’acide borique (B(OH)3) et sous
forme d ions borates (B(OH)4) pour les 10-20 % restants (Figure 3.17). La proportion acide
borique ion borate dépend du pH car elle est déterminée par l’équilibre :
B(0H)3 + H,0 5 B(OH)4 + H +
11 est admis que seul 1 ion B(OH)4 est fixé par les phases solides (argiles ou carbonates).
La composition isotopique du bore dans l’eau de mer est constante (ÔHB = 39,5 %o).
Cependant, il existe un fractionnement isotopique (aB(0H)4 B(0H)j = 0,973) entre B(OH)3
qui est enrichi en B et B(OH)4 qui est enrichi en l0B. Le rapport B(OH)3/B(OH)t variant
avec le pH, les valeurs de ô"BB(OH)} et de
dépendent également du pH. À pH