Book Description
Deux écosystèmes forestiers lorrains (Clermont-en-Argonne CA et Azerailles AZ) développés sur des sols polycycliques ont un fonctionnement complexe du fait de la présence de deux matériaux différents au sein du profil de sol conduisant à une rupture texturale brutale. Ces sols possèdent de plus des stocks de calcium (Ca) et Magnésium (Mg) échangeables faibles dans la couche de limon de surface (pauvreté plus importante à CA qu'à AZ) et très grands dans l'argile profonde (égalité entre le sites). La différence de fertilité de surface entre les sites, peut s'expliquer en partie par une agrégation meilleure à AZ qu'à CA (où les agrégats dominants sont pauvres en matières organiques et argiles). Le sol de CA retient moins bien le Ca et le Mg que celui d'AZ, malgré des apports atmosphériques plus importants et une minéralisation rapide des litières. La richesse des horizons profonds en Ca et Mg échangeables sur les deux sites ne peut s'expliquer par les entrées classiques seules (dépôts atmosphériques et altération des minéraux). L'utilisation du traçage isotopique naturel de Sr, Ca et Mg, a permis sur ces deux sites, la mise en évidence du rôle de la nappe souterraine qui permet la recharge régulière de la CEC des horizons profonds du sol par simple échange d'ion en période hivernale. Les arbres ont mis en place une stratégie de prélèvement dans les horizons profonds pour pallier la pauvreté relative de leur surface. Cependant, les conséquences d'une fertilité limitée en Mg dans les horizons de surface, se traduit par une translocation interne significative de Mg avant la sénescence à CA.
Author: Bolou Emile Bolou Bi Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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La connaissance des cycles biogéochimiques dans les écosystèmes, et celle des processus biologiques responsables de la mobilité des éléments dans les sols reste encore aujourd'hui un challenge. Un certain nombre de travaux montrent bien le rôle important des plantes sur l'altération des minéraux et la mobilisation des éléments dans l'environnement. Cependant, l'identification et la quantification des mécanismes biologiques à l'origine de la dynamique du cycle des éléments restent encore à améliorer. A l'échelle globale, ou même à celle, plus petite, d'un bassin versant, l'impact des plantes sur les flux d'éléments dissous transportés par les rivières demeure difficile à quantifier. L'objectif de cette thèse était de développer, puis d'exploiter un nouveau traceur isotopique pour permettre une identification plus précise des phases minérales altérées et des processus biologiques impliqués. Parmi les éléments dont on peut, depuis peu, caractériser la signature isotopique de façon précise, le magnésium (Mg) a été choisi (1) en raison de son lien avec le cycle du carbone, et (2) parce qu'il représente un macroélément essentiel pour les organismes vivants : il est particulièrement très important pour la croissance des plantes. Ainsi, la dynamique du cycle du magnésium va dépendre des mécanismes biologiques et physico-chimiques mis en oeuvre pour le mobiliser ou l'assimiler. La première partie de cette thèse a été consacrée au développement d'un protocole chimique et analytique pour l'analyse des isotopes du Mg, dans une large gamme d'échantillons. Ce protocole a été validé par la mesure des compositions isotopiques en Mg de divers matériaux de références incluant des roches typiques de la croûte continentale, des plantes et des eaux. Il a ensuite été appliqué à l'étude du rôle de la végétation sur le cycle biogéochimique du Mg. Une première étude a permis de quantifier les fractionnements isotopiques du Mg lors de la croissance en conditions contrôlées de plantes réalisée avec deux espèces végétales et deux sources de Mg différentes (disponible (en solution) ou peu (dans la structure de minéraux). Les deux espèces de plantes sont systématiquement enrichies en isotopes lourds par rapport aux sources de nutriments. Au sein de la plante, les isotopes légers migrent préférentiellement depuis les racines vers les feuilles. Ce fractionnement, lors de la translocation du Mg à l'intérieur de la plante, semble d'autant plus fort que la source est pauvre en Mg, suggérant un rôle clé du milieu de croissance. Pour la première fois, des analyses isotopiques en Mg de plantes naturelles sont réalisées, et affichent une gamme non significativement distincte de celle des roches et eaux de la croûte continentale. Une étude menée sur un petit bassin versant silicaté vosgien (Nord-Est de la France) démontre que la composition isotopique en Mg des végétaux de la strate herbacée ou de jeunes épicéas s'explique par les mêmes fractionnements isotopiques que ceux identifiés expérimentalement. Pendant la saison de végétation, la composition isotopique du Mg des solutions de sol dans les horizons de surface n'est pas le résultat d'un simple mélange et s'explique par le rôle essentiel du prélèvement et du recyclage biologique. La composition isotopique du ruisseau fluctue avec le débit. Elle est alimentée, soit par les eaux de ruissellement, soit par des eaux ayant un trajet plus long reflétant les interactions eau-roche en profondeur, et qui masquent, sur ce site d'étude, l'éffet de la végétation observé dans les horizons supérieurs du sol. L'ensemble de ces études démontre l'intérêt d'exploiter ce nouveau traceur isotopique à l'échelle d'un sol ou d'un écosystème, mais met également en évidence ses limites à plus grande échelle.
Author: Anne Poszwa Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 140
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Les dynamiques du strontium (sr) et du calcium (ca) ont été étudiées dans différents écosystèmes forestiers sur sol acide et calcaire, afin d'évaluer dans quelle mesure le sr pouvait être utilisé comme un traceur du ca. Nos résultats ont confirmé l'analogie générale entre sr et ca mais ils montrent un transfert préférentiel du ca par rapport au sr vers les feuilles (conduisant à une accumulation préférentielle de ca à la surface du sol via les chutes de feuilles) et suggèrent sur sol acide un prélèvement racinaire préférentiel de ca par rapport au sr. La dynamique des éléments minéraux a été évaluée dans trois écosystèmes forestiers sous climat tropical, boréal et tempéré à partir de la mesure des flux et variations isotopiques du sr dans les arbres et les sols et à l'aide d'un modèle à compartiments et à flux. En Guyane, nous avons mis en évidence le rôle quasi négligeable joué par les racines profondes des arbres dans l'alimentation minérale de la forêt Tropicale humide. Au nord de la Suède, les différences isotopiques observées dans les organes de pins et épicéas croissant en mélange suggèrent d'une part, un prélèvement et un recyclage biologique du sr beaucoup plus fort par l'épicéa, et d'autre part une altération rhizosphérique plus forte par les racines d'épicéa. Les mesures ont par ailleurs confirmé un prélèvement minéral et hydrique plus profond par le pin. Dans les Vosges, la diminution du rapport 8 7sr/ 8 6sr mesurée dans les cernes d'épicéas au cours du temps a été interprétée comme le résultat d'une acidification à long terme des sols de ce peuplement, éventuellement associée à une remontée des racines. Ces mécanismes paraissent être responsables de l'augmentation du stress hydrique subi par le peuplement.
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LA NECESSITE D'EVALUER L'IMPACT DES POLLUANTS SUR L'ENVIRONNEMENT A CONDUIT A QUANTIFIER LES SEUILS DE CONCENTRATIONS MAXIMALES TOLERABLES PAR LES RECEPTEURS DES ECOSYSTEMES : LES CHARGES CRITIQUES. LES RECHERCHES SONT AUJOURD'HUI ORIENTEES AU NIVEAU EUROPEEN VERS L'ELABORATION DE CHARGES CRITIQUES EN ELEMENTS TRACES METALLIQUES (ETM). CETTE ETUDE VISE A PROPOSER UNE CRITIQUE RAISONNEE DES METHODES DE CALCULS DE CHARGES CRITIQUES EN ETM ET A FOURNIR DES ELEMENTS DE CALCULS SPECIFIQUES AUX ECOSYSTEMES FORESTIERS FRANCAIS. ELLE S'ATTACHE A DETERMINER LES CARACTERISTIQUES ENVIRONNEMENTALES DES GRANDS TYPES DE MILIEUX (ROCHES, SOLS, EAUX DE SURFACE) DU TERRITOIRE FRANCAIS SENSIBLES AUX ETM, ET A ETUDIER LA DYNAMIQUE DES ETM DANS QUELQUES ECOSYSTEMES FORESTIERS REPRESENTATIFS. TOUTEFOIS, LA VARIETE DES ECOSYSTEMES FRANCAIS ET LE MANQUE DE DONNEES ONT MIS EN EVIDENCE L'IMPOSSIBILITE DE DETERMINER LES PARAMETRES NECESSAIRES POUR UNE APPLICATION DIRECTE DES METHODES EXISTANTES. C'EST POURQUOI DE NOUVELLES DONNEES ONT ETE ACQUISES SELON DIFFERENTES ECHELLES D'OBSERVATION : STATION, BASSIN VERSANT, MASSIF MONTAGNEUX, PUIS TERRITOIRE NATIONAL. AINSI, LE SUIVI INTEGRE DES DIFFERENTS FLUX D'ETM A ETE REALISE SUR UN BASSIN VERSANT FORESTIER DU MASSIF DES VOSGES (STRENGBACH, FRANCE). LES INFLUENCES DE LA LITHOLOGIE, DES APPORTS ATMOSPHERIQUES ET DES APPORTS ANTHROPIQUES SUR LA DISTRIBUTION ET LE COMPORTEMENT DES ETM ONT ETE EVALUEES LE LONG DU RUISSEAU DU STRENGBACH. LA COMPOSITION CHIMIQUE DES EAUX DE RUISSEAUX, DU MASSIF CENTRAL ET DES VOSGES, A L'EXUTOIRE DE PETITS BASSINS VERSANTS SILICATES SOUMIS AUX DEPOTS ATMOSPHERIQUES ACIDES A MONTRE COMBIEN LA PRESENCE DE FORMATIONS SUPERFICIELLES INFLUENCE LES CONCENTRATIONS DE PB ET DE CD.
Author: Frank Vanhaecke Publisher: John Wiley & Sons ISBN: 3527650504 Category : Science Languages : en Pages : 565
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Edited by two very well-known and respected scientists in the field, this excellent practical guide is the first to cover the fundamentals and a wide range of applications, as well as showing readers how to efficiently use this increasingly important technique. From the contents: * The Isotopic Composition of the Elements * Single-Collector ICP-MS * Multi-Collector ICP-MS * Advances in Laser Ablation - Multi-Collector ICP-MS * Correction for Instrumental Mass Discrimination in Isotope Ratio Determination with Multi-Collector ICP-MS * Reference Materials in Isotopic Analysis * Quality Control in Isotope Ratio Applications * Determination of Trace Elements and Elemental Species Using Isotope Dilution ICP-MS * Geochronological Dating * Application of Multi-Collector ICP-MS to Isotopic Analysis in Cosmochemistry * Establishing the Basis for Using Stable Isotope Ratios of Metals as Paleoredox Proxies * Isotopes as Tracers of Elements Across the Geosphere-Biosphere Interface * Archaeometric Applications * Forensics Applications * Nuclear Applications * The Use of Stable Isotope Techniques for Studying Mineral and Trace Element Metabolism in Humans * Isotopic Analysis via Multi-Collector ICP-MS in Elemental Speciation A must-have for newcomers as well as established scientists seeking an overview of isotopic analysis via ICP-MS.
Author: Clark M. Johnson Publisher: Walter de Gruyter GmbH & Co KG ISBN: 1501509365 Category : Science Languages : en Pages : 472
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The goal for Volume 55 of Reviews in Mineralogy and Geochemistry was to bring together a summary of the isotope geochemistry of non-traditional stable isotope systems as is known through 2003 for those elements that have been studied in some detail, and which have a variety of geochemical properties. In addition, recognizing that many of these elements are of interest to workers who are outside the traditional stable isotope fields, we felt it was important to include discussions on the broad isotopic variations that occur in the solar system, theoretical approaches to calculating isotopic fractionations, and the variety of analytical methods that are in use. We hope, therefore, that this volume proves to be useful to not only the isotope specialist, but to others who are interested in the contributions that these non-traditional stable isotopes may make toward understanding geochemical and biological cycles. The review chapters in this volume were the basis for a two-day short course on nontraditional stable isotopes held prior (May 15-16, 2004) to the spring AGU/CGU Meeting in Montreal, Canada.
Author: Contantinos A. Georgiou Publisher: John Wiley & Sons ISBN: 1118810260 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 581
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The determination of food authenticity is a vital component of quality control. Its importance has been highlighted in recent years by high-profile cases in the global supply chain such as the European horsemeat scandal and the Chinese melamine scandal which led to six fatalities and the hospitalisation of thousands of infants. As well as being a safety concern, authenticity is also a quality criterion for food and food ingredients. Consumers and retailers demand that the products they purchase and sell are what they purport to be. This book covers the most advanced techniques used for the authentication of a vast number of products around the world. The reader will be informed about the latest pertinent analytical techniques. Chapters focus on the novel techniques & markers that have emerged in recent years. An introductory section presents the concepts of food authentication while the second section examines in detail the analytical techniques for the detection of fraud relating to geographical, botanical, species and processing origin and production methods of food materials and ingredients. Finally, the third section looks at consumer attitudes towards food authenticity, the application of bioinformatics to this field, and the Editor’s conclusions and future outlook. Beyond being a reference to researchers working in food authentication it will serve as an essential source to analytical scientists interested in the field and food scientists to appreciate analytical approaches. This book will be a companion to under- and postgraduate students in their wander in food authentication and aims to be useful to researchers in universities and research institutions.
Author: K.E. Jarvis Publisher: Springer ISBN: 9789401053556 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 0
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Since the introduction of the first commercial inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) instruments in 1983, the technique has gained rapid and wide acceptance in many analytical laboratories. There are now well over 400 instruments installed worldwide, which are being used in a range of disciplines for the analysis of geological, environmental, water, medical, biological, metallurgical, nuclear and industrial samples. Experience oflCP-MS in many laboratories is limited, and there is therefore a need for a handbook containing practical advice in addition to fundamental informa tion. Such a handbook would be useful not only to users new to the technique, but also to users with some experience who wish to expand their knowledge of the subject. Therefore we have written this book for users in a variety of fields with differing levels of experience and expertise. The first two chapters provide a brief history of ICP-MS and discussions of design concepts, ICP physical processes, and fundamental principles of instrument operation. Armed with this background knowledge, users will be better equipped to evaluate advantages and limitations of the technique. Detailed descriptions and information for instrumental components are provided in chapter 3. Subsequent chapters deal with the practical aspects of sample analysis by ICP-MS. Whether samples are to be analysed in liquid, solid ·or gaseous form is always an important consideration, and there is a wide choice of sample introduction techniques.
Author: Royal Society of Chemistry (Great Britain) Publisher: Royal Society of Chemistry ISBN: 0854046631 Category : Science Languages : en Pages : 368
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Atomic spectrometry has exciting new bio-analytical horizons open to it, principally through the developments in the capabilities of ICP-MS coupled with the inventiveness of experimentalists. This is reflected in the use of the technique for ion-, capillary electrophoresis-, liquid- and gas-chromatographic separation in biological applications, as reported in this book. Traditional (environmental, semiconductor, geological and clinical) applications are also well represented. In addition, recent and future developments in sample introduction devices, multicollector sector, reaction cells and collision cells instruments, as well as co-existence, divergence and potential convergence of atomic and biomolecular mass spectrometries are discussed. Reflecting the current state of practical ICP-MS and drawing together the latest developments in the field, Plasma Source Mass Spectrometry: Current Trends and Future Developments is ideal for university researchers and laboratory practitioners. It will be of interest to all those involved in the development and application of this technique.
Author: Léa Bedel
Author: Bolou Emile Bolou Bi
Author: Laura Hernandez (auteur d'une thèse en géochimie).)
Author: Anne Poszwa
Author: CLOTILDE.. FEVRIER VAULEON
Author: Frank Vanhaecke
Author: Clark M. Johnson
Author: Contantinos A. Georgiou
Author: K.E. Jarvis
Author: Royal Society of Chemistry (Great Britain)