Une « boîte à outils » isotopique pour analyser les cycles de l’eau

Résultat scientifique Terre Solide

L’eau et le dioxyde de carbone sont deux molécules au cœur du processus de réchauffement climatique que nous vivons actuellement. L’analyse fine des rapports d’isotopes stables1 de ces deux molécules (et de leurs divers isotopes comme la masse 47 du CO2) présentes dans des gaz, liquides ou solides permet d’explorer les mécanismes physiques et chimiques qui opèrent au sein des cycles géochimiques de l’eau et du carbone inorganique. Les fractionnements isotopiques et leur thermo-dépendance sont largement utilisés par les chercheurs afin de documenter et modéliser le système climat-océans-glace de notre planète.

Ces fractionnements se produisant au cours de la sublimation (transformation directe d’un solide en gaz) et affectant la cryosphère sont fondamentaux pour cerner au mieux le cycle de l’eau sur Terre mais aussi sur Mars.

Un panel international de scientifiques a été réuni à Vienne par l’Agence Internationale de l’Energie Atomique (AIEA) avec pour mission de réaliser une analyse critique et une synthèse des connaissances acquises depuis les années fondatrices (moitié du XXième siècle) de la géochimie des isotopes stables. Le groupe d’experts – dont 3 chercheurs du CNRS ou associés au CNRS – ont participé aux recommandations dans le domaine des mesures, du calcul de leurs incertitudes et de leurs transcriptions dans les publications selon des règles internationales, établies en accord avec les nouveaux matériaux de références certifiés par l’AIEA. Les scientifiques soulignent également que les études expérimentales et calculs théoriques sont fondamentaux pour appréhender le comportement de l’isotope rare 17O dans les échanges isotopiques aussi bien pour le cycle de l’eau que le système CO2-carbonate-eau.

  • 1. (1) Isotopes stables (2H/1H) (18O/17O/16O) et (13C/12C) de l’eau et du dioxyde de carbone
Sublimation des sommets neigeux de l’Everest.© https://commons.wikimedia.org/wiki/User:Niklassletteland

En savoir plus

A stable isotope toolbox for water and inorganic carbon cycle studies. Nature Reviews Earth & Environment 2, 699–719 (2021).

Hillaire-Marcel, C., Kim, ST., Landais, A. Gosh P., Assonov S., Lécuyer C., Blanchard M., Meijer HAJ, Steen-Larsen HC.

https://doi.org/10.1038/s43017-021-00209-0