Ce plateau est dédié à l’étude des cycles biogéochimiques au-dessus des surfaces continentales grâce a l’analyse moléculaire et l’utilisation des isotopes stables.
Les thèmes de recherche :
I. Le Cycle de l’eau :
Nos recherches s’étendent dans les domaines de l’hydrologie, de l’hydrodynamique des sols, de l’écophysiologie (circulation de l’eau dans la plante, échanges gazeux, détermination des profondeurs de prélèvement racinaire…).
Les analyses d’eau possibles :
- Eaux libres (précipitations, eaux de ruissellement, nappes, rivière etc.) ;
- Eaux liées à la matrice minérale (sol) ou végétale après extraction cryogénique sous vide.
Analyses Isotopiques de l’eau (180,2H)
Localisation
Plateau BGCI, 5e étg barre 34-44
Campus Pierre et Marie Curie, cc237
4 Place Jussieu, 75005 PARIS
Contact
Le DI-IRMS couplé à un multiprep permet de mesurer très précisément la composition isotopique en oxygène (∂18O) et en hydrogène (∂2H) d’échantillons d’eaux provenant du sol ou de la plante par la méthode d’équilibration.
Extraction de l’eau liée
Le dispositif cryogénique d’extraction sous vide permet d’extraire toute l’eau contenue dans des échantillons de sol ou des végétaux pour l’analyse isotopique (180, 2H) sans en altérer la composition isotopique.
Les échantillons à traiter sont gelés dans I’azote liquide, mis sous vide dans la ligne puis chauffés pour transférer l’eau dans des pièges baignant dans l’azote liquide. L’eau est ensuite dégelée pour être ensuite analysée.
Le réacteur biogéochimique contient une chambre de 500 litres de volume aérien pour la croissance des plantes. Elle permet de réguler la concentration de vapeur d’eau et de CO2 et d’effectuer des bilans de masse. Elle est connectée à un laser isotopique Picarro L2130i pour le suivi de 18O et 2H de la vapeur d’eau. Le marquage 13C des plantes est en cours de développement.
II. La Matière Organique des Sols :
Nos recherches sur la matière organique des sols couvrent un champ pluridisciplinaire d’applications et de domaines comme par exemple :
- Le devenir de la matière organique des sols, biodégradation, stabilisation, turnover ;
- Le changement climatique et séquestration du C (biochars, composts) ;
- La pollution des sols par les microplastiques.
Analyses moléculaires
Le GC-FID permet de séparer différents composés volatils et semi volatils d’un mélange et de les analyser de manière quantitative.
Cet appareil permet de couvrir un large spectre d’analyses moléculaires, par exemple la quantification des lignines, celle des sucres ou encore des acides gras provenant de divers matrices (Sols, végétaux, animaux…).
Le Pyrolyseur nous permet de chauffer à haute température des échantillons solides tels que les sols, la litière et le plastique. Les molécules issues de la pyrolyse sont ensuite séparées grâce au GC et caractérisées par le MS.
Cet appareil analytique nous permet d’explorer des thématiques novatrices dans le monde de la recherche comme la caractérisation des micro-plastiques dans les sols.
Analyses Isotopiques ∂13C spécifiques aux composés
- Les molécules contenues dans l’échantillon sont séparées sur la colonne chromatographique du GC ;
- À la sortie de cette colonne, chacune des molécules passe tour à tour dans le réacteur de combustion pour être converti en gaz CO2. Ce dernier va ensuite traverser un piège à eau pour en retirer toute trace d’humidité ;
- Le CO2 rentre ensuite dans le spectromètre de masse IRMS dans lequel il va être ionisé en ions CO2+. Les différents isotopes sont séparés par le secteur magnétique pour permettre aux détecteurs de les quantifier. Ainsi le rapport isotopique 13C/12C obtenu permet de calculer la valeur de ∂13C.
Projets en cours:
- ANR U2-WORM
- ANR CHANGE-UP Prima ANR E-DIP
- ADEME Plastisol