20

plateformes analytiques

15.4

M€ d’équipements

823

k€/an coût de fonctionnement

27.8

ETP IT statutaires

10

ETP C/EC statutaires

1406

m² de laboratoire

Les instruments du réseau :

Le réseau isotopes stables regroupe les instru-ments mesurant les rapports isotopiques des iso-topes stables dits « conventionnels ». Les analyses se font sur des éléments ou des molécules sous forme gazeuse et est limité à un nombre réduit d’éléments, principalement H, C, N, (Si, Cl et Br sont également accessibles sous certaines conditions). Jusqu’à un passé récent, les techniques de mesures étaient toutes effectuées par spectrométrie de masse de rapports isotopiques (IRMS) sur des appareils à source gazeuse et séparation par secteur magnétique. Depuis une dizaine d’année, le domaine des isotopes stables utilise de plus en plus la spectroscopie laser sous différentes formes (CRDS, OA-ICOS…), toujours sur des gaz, et avec des résultats de plus en plus compétitifs avec l’IRMS. La spécificité des analyses isotopiques des isotopes stables est leur pouvoir de traceur des phénomènes physico-chimiques, ainsi l’originalité de ces techniques est qu’elles permettent de répondre à la question « comment ? » quand d’autres méthodes répondent à la question « combien ? ».

Une spécificité forte de ces techniques est qu’en amont de la mesure instrumentale sur l’une des espèces gazeuses compatibles avec les instruments (principalement CO2, CO, O2, H2, SO2, N2, N2O) il convient d’utiliser des systèmes de préparation pour transformer et/ou purifier les échantillons. Long-temps ces techniques de préparation étaient sépa-rées de la mesure et effectuées sur des lignes à vide en mode « offline ». Aujourd’hui la plupart des ins-truments sont connectés en ligne avec des systèmes de préparations automatisés (analyseurs élémen-taires, chromatographie en phase gazeuse, équilibrateur…) et donc un «appareil» est généralement constitué du système de mesure couplé à un ou plusieurs systèmes de préparation. Il existe un certain nombre d’appareils mesurant les isotopes stables dans le réseau de Géochimie Organique de RéGEF, pour notamment les couplages avec la chromatographie en phase gazeuse.

La distribution sur le territoire et le personnel affecté :

RéGEF : distribution sur le territoire des moyens du réseau Spectrométrie Stables

Les données produites :

Créées et développées par les géochimistes, les techniques de mesure des isotopes stables ont largement débordé le cadre des géosciences pour avoir des applications dans des domaines très variés comme l’environnement, le biomédical, l’archéologie, les sciences médico-légales, la répression des fraudes avec de plus en plus d’applications industrielles et la création de laboratoire d’analyses dans le secteur privé (ex : Eurofins Scientific en France, Agroisolab en Allemagne).

Les données produites sont donc des rapports d’abondance isotopique standardisés par rapport à des références internationales (13C/12C, 18O/16O, 2H/1H…). Les mesures de standards font partie intégrante de l’analyse. Avec le développement de l’automatisation des systèmes de préparation il est aujourd’hui de plus en plus courant d’utiliser les signatures isotopiques de plusieurs éléments, ou de combiner plusieurs traceurs sur une même molécule (ex : δ13C, δ18O, Δ17O et Δ47 sur CO2) afin de répondre à une question scientifique. Concevoir une/des bases de données pour centraliser ces analyses très variées est un vrai challenge à relever.

Organisation et spécificités :

Le réseau isotopes stables s’appuie sur l’activité de la Société Française des IsotopeS (SFIS). Partena-riat à officialiser avec RéGEF.

Les plateformes de ce réseau mènent des activités analytiques très variées dans des contextes locaux/régionaux différents, avec des modèles économiques variables. Le prix d’achat d’un « système » analytique pour peut varier de 50 à 500 k€, voire 1 M€. Bien que l’harmonisation et l’affichage clair des modes de calcul des tarifs soient en cours d’élaboration, une hétérogénéité de ces tarifs est inévitable. Pour l’instant aucune plateforme isotope stable ne peut concevoir de s’autofinancer par des analyses facturées à l’extérieur.

Compte tenu de l’hétérogénéité du réseau, l’archivage des données est un point délicat. Pour cet archivage des données un certain nombre de bases de données sont déjà utilisées par certaines plateformes.

Publications remarquables 2022 (Top 15 %)

Publications remarquables 2021 (Top 15 %)

Bilau, Antonin, Yann Rolland, Stéphane Schwartz, Nicolas Godeau, Abel Guihou, Pierre Deschamps, Benjamin Brigaud, Aurélie Noret, Thierry Dumont, and Cécile Gautheron. 2021. “Extensional Reactivation of the Penninic Frontal Thrust 3 Myr Ago as Evidenced by U–Pb Dating on Calcite in Fault Zone Cataclasite.” Solid Earth 12 (1): 237–51. https://doi.org/10.5194/se-12-237-2021.
Hellal, Jennifer, Catherine Joulian, Charlotte Urien, Stéphanie Ferreira, Jérémie Denonfoux, Louis Hermon, Stéphane Vuilleumier, and Gwenaël Imfeld. 2021. “Chlorinated Ethene Biodegradation and Associated Bacterial Taxa in Multi-Polluted Groundwater: Insights from Biomolecular Markers and Stable Isotope Analysis.” Science of The Total Environment 763: 142950. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.142950.

Publications remarquables 2020 (Top 15 %)

Brandon, Margaux, Amaelle Landais, Stéphanie Duchamp-Alphonse, Violaine Favre, Léa Schmitz, Héloïse Abrial, Frédéric Prié, Thomas Extier, and Thomas Blunier. 2020. “Exceptionally High Biosphere Productivity at the Beginning of Marine Isotopic Stage 11.” Nature Communications 11 (1): 2112. https://doi.org/10.1038/s41467-020-15739-2.
Cui, Jing, Emmanuelle Lamade, François Fourel, and Guillaume Tcherkez. 2020. “δ 15 N Values in Plants Are Determined by Both Nitrate Assimilation and Circulation.” New Phytologist 226 (6): 1696–1707. https://doi.org/10.1111/nph.16480.
Dessimoulie, Lucile, Adélie Delacour, Damien Guillaume, June Chevet, and Jean-Yves Cottin. 2020. “Major and Trace Elements Exchanges during Fluid-Rock Interaction at Ultraslow-Spreading Oceanic Lithosphere: Example of the South West Indian Ridge (SWIR).” Lithos 352–353: 105233. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2019.105233.
Fourel, François, Christophe Lécuyer, Patrick Jame, Alexandre Guironnet, Antoine Boutier, Manon Barbier, Nigel Blamey, Uwe Brand, and Philip Fralick. 2020. “Simultaneous δ 2 H and δ 18 O Analyses of Water Inclusions in Halite with Off-Axis Integrated Cavity Output Spectroscopy (OA-ICOS).” Journal of Mass Spectrometry, July, e4615. https://doi.org/10.1002/jms.4615.
Julien, Maxime, Didier Gori, Patrick Höhener, Richard J. Robins, and Gérald S. Remaud. 2020. “Intramolecular Isotope Effects during Permanganate Oxidation and Acid Hydrolysis of Methyl Tert-Butyl Ether.” Chemosphere 248: 125975. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.125975.
Leroy‐Dos Santos, C., V. Masson‐Delmotte, M. Casado, E. Fourré, H. C. Steen‐Larsen, M. Maturilli, A. Orsi, et al. 2020. “A 4.5 Year‐Long Record of Svalbard Water Vapor Isotopic Composition Documents Winter Air Mass Origin.” Journal of Geophysical Research: Atmospheres 125 (23). https://doi.org/10.1029/2020JD032681.
Liénart, Camilla, Nicolas Savoye, Pascal Conan, Valérie David, Pierrick Barbier, Sabrina Bichon, Karine Charlier, et al. 2020. “Relationship between Bacterial Compartment and Particulate Organic Matter (POM) in Coastal Systems: An Assessment Using Fatty Acids and Stable Isotopes.” Estuarine, Coastal and Shelf Science 239: 106720. https://doi.org/10.1016/j.ecss.2020.106720.
Linglin, Marie, Romain Amiot, Pascale Richardin, Stéphanie Porcier, Ingrid Antheaume, Didier Berthet, Vincent Grossi, et al. 2020. “Isotopic Systematics Point to Wild Origin of Mummified Birds in Ancient Egypt.” Scientific Reports 10 (1): 15463. https://doi.org/10.1038/s41598-020-72326-7.
Ming, Alison, V. Holly L. Winton, James Keeble, Nathan L. Abraham, Mohit C. Dalvi, Paul Griffiths, Nicolas Caillon, et al. 2020. “Stratospheric Ozone Changes From Explosive Tropical Volcanoes: Modeling and Ice Core Constraints.” Journal of Geophysical Research: Atmospheres 125 (11). https://doi.org/10.1029/2019JD032290.
Nguyen Tu, Thanh Thuy, Alix Vidal, Katell Quénéa, Mercedes Mendez-Millan, and Sylvie Derenne. 2020. “Influence of Earthworms on Apolar Lipid Features in Soils after 1 Year of Incubation.” Biogeochemistry 147 (3): 243–58. https://doi.org/10.1007/s10533-020-00639-w.
Vacher, Lionel G., Laurette Piani, Thomas Rigaudier, Dorian Thomassin, Guillaume Florin, Maxime Piralla, and Yves Marrocchi. 2020. “Hydrogen in Chondrites: Influence of Parent Body Alteration and Atmospheric Contamination on Primordial Components.” Geochimica et Cosmochimica Acta 281: 53–66. https://doi.org/10.1016/j.gca.2020.05.007.
Winton, V. Holly L., Alison Ming, Nicolas Caillon, Lisa Hauge, Anna E. Jones, Joel Savarino, Xin Yang, and Markus M. Frey. 2020. “Deposition, Recycling, and Archival of Nitrate Stable Isotopes between the Air–Snow Interface: Comparison between Dronning Maud Land and Dome C, Antarctica.” Atmospheric Chemistry and Physics 20 (9): 5861–85. https://doi.org/10.5194/acp-20-5861-2020.
Zamane, Sarah, Didier Gori, and Patrick Höhener. 2020. “Multistep Partitioning Causes Significant Stable Carbon and Hydrogen Isotope Effects during Volatilization of Toluene and Propan-2-Ol from Unsaturated Sandy Aquifer Sediment.” Chemosphere 251: 126345. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.126345.