LES ISOTOPES STABLES
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et/ou de sa phase porteuse est soustraite ou ajoutée. La relation entre l’inverse de la concentration et la composition isotopique n’est alors plus respectée. La composition isotopique
permet néanmoins de conserver les informations sur la source du matériel dans le cas d’une
soustraction.
Application : l’alimentation des manchots de Magellan (Ferero et al., 2002)
Les manchots de Magellan qui vivent sur les côtes de la Patagonie se nourrissent
d’anchois et de calamars. On utilise le ô15N pour préciser la contribution respective de ces
proies sur la nutrition des manchots. Evidemment, un manchot n’est pas un simple assemblage d’anchois et de calamars car durant la digestion, il assimile seulement une partie de
la nourriture et il rejette le reste. Le mélange est donc non conservatif. Le ô15N des anchois
(Ô15N = +17 %o) est plus élevé que celui des calamars (Ô15N = +13,5 %o), car les anchois
occupent un échelon plus élevé dans la chaîne alimentaire que les calamars. Le ô15N des
manchots (ô15N = 18,8 %o) dépend du ô15N de ses proies et du fractionnement isotopique
(A .
. = -3 %o chez les manchots) lié au passage d’un échelon dans la chaîne alimentaire. En corrigeant le ô15N des manchots du fractionnement isotopique, on retrouve le ôl5N
de leur nourriture :
Ô15N . = Ô15N „ +4 .
h
proie
manchot
proie-manchot
On peut alors utiliser l’équation 3.11b pour déterminer la proportion d’azote apportée
par les anchois dans la nourriture :
Anchois
($ N manchot + ^proie-manchot) $ ^calamar _ (18,8 - 3,0)-13,5 _
$
anchois
$ ^calamar
17-13,5
Le ô15N précise les observations ornithologiques suggérant que les manchots de Magellan
se nourrissent surtout d’anchois. Il montre aussi que les manchots donnent à leurs petits
(ô15N = +19,2 %o) une plus grande proportion d’anchois qu’ils n’en mangent eux-mêmes.
Les anchois ont une grande valeur nutritive et ils sont faciles à digérer. Les manchots de
Magellan sont des parents attentifs !
3.11. Évolution de la signature isotopique durant une réaction
Au cours d’une réaction produisant un fractionnement isotopique, le facteur de fractionnement a détermine la relation entre les rapports isotopiques des produits et des réactifs à
un instant donné, mais il ne permet pas à lui seul de prédire l’évolution des signatures isotopiques durant toute la durée du phénomène. En effet, cette évolution dépend également
du degré d’avancement de la réaction, du renouvellement éventuel des produits et de la
séparation éventuelle des produits et des réactifs. Considérons une transformation A —* B à
laquelle est associé un coefficient de fractionnement aA B défini à l’équation 3.2 (les formules
ainsi obtenues peuvent légèrement différer de celles d’autres auteurs mais on maintient ainsi
la cohérence des notations). Initialement, seul le composé A est présent et il a un rapport
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et/ou de sa phase porteuse est soustraite ou ajoutée. La relation entre l’inverse de la concentration et la composition isotopique n’est alors plus respectée. La composition isotopique
permet néanmoins de conserver les informations sur la source du matériel dans le cas d’une
soustraction.
Application : l’alimentation des manchots de Magellan (Ferero et al., 2002)
Les manchots de Magellan qui vivent sur les côtes de la Patagonie se nourrissent
d’anchois et de calamars. On utilise le ô15N pour préciser la contribution respective de ces
proies sur la nutrition des manchots. Evidemment, un manchot n’est pas un simple assemblage d’anchois et de calamars car durant la digestion, il assimile seulement une partie de
la nourriture et il rejette le reste. Le mélange est donc non conservatif. Le ô15N des anchois
(Ô15N = +17 %o) est plus élevé que celui des calamars (Ô15N = +13,5 %o), car les anchois
occupent un échelon plus élevé dans la chaîne alimentaire que les calamars. Le ô15N des
manchots (ô15N = 18,8 %o) dépend du ô15N de ses proies et du fractionnement isotopique
(A .
. = -3 %o chez les manchots) lié au passage d’un échelon dans la chaîne alimentaire. En corrigeant le ô15N des manchots du fractionnement isotopique, on retrouve le ôl5N
de leur nourriture :
Ô15N . = Ô15N „ +4 .
h
proie
manchot
proie-manchot
On peut alors utiliser l’équation 3.11b pour déterminer la proportion d’azote apportée
par les anchois dans la nourriture :
Anchois
($ N manchot + ^proie-manchot) $ ^calamar _ (18,8 - 3,0)-13,5 _
$
anchois
$ ^calamar
17-13,5
Le ô15N précise les observations ornithologiques suggérant que les manchots de Magellan
se nourrissent surtout d’anchois. Il montre aussi que les manchots donnent à leurs petits
(ô15N = +19,2 %o) une plus grande proportion d’anchois qu’ils n’en mangent eux-mêmes.
Les anchois ont une grande valeur nutritive et ils sont faciles à digérer. Les manchots de
Magellan sont des parents attentifs !
3.11. Évolution de la signature isotopique durant une réaction
Au cours d’une réaction produisant un fractionnement isotopique, le facteur de fractionnement a détermine la relation entre les rapports isotopiques des produits et des réactifs à
un instant donné, mais il ne permet pas à lui seul de prédire l’évolution des signatures isotopiques durant toute la durée du phénomène. En effet, cette évolution dépend également
du degré d’avancement de la réaction, du renouvellement éventuel des produits et de la
séparation éventuelle des produits et des réactifs. Considérons une transformation A —* B à
laquelle est associé un coefficient de fractionnement aA B défini à l’équation 3.2 (les formules
ainsi obtenues peuvent légèrement différer de celles d’autres auteurs mais on maintient ainsi
la cohérence des notations). Initialement, seul le composé A est présent et il a un rapport