Processus et mécanismes physico-chimiques et biologiques responsables du fractionnement des isotopes du calcium
Process and mechanisms physico-chemicals and biologicals that fractionate calcium isotopes
Isotopes du calcium
Fractionnement isotopique
Facteur de fractionnement
Expérimentations hydroponiques
Expérimentations en microcosmes
Plantes
Bactéries
Sols
Calcium isotopes
Isotopic fractionation
Fractionation factor
Hydroponic experiments
Column filled experiments
Plants
Bacteria
Soils
551.9
Calcium
Sols -- Teneur en calcium
Biogéochimie
Cette thèse a pour but d’identifier et de préciser les processus biotiques et abiotiques qui contrôlent le comportement du Ca et plus spécifiquement le fractionnement des isotopes du Ca à l’interface géosphère-biosphère-hydrosphère en combinant différentes études expérimentales (hydroponiques et microcosmes). Les résultats obtenus lors des expérimentations hydroponiques ont permis d’identifier 3 niveaux de fractionnement des isotopes du Ca au sein des végétaux, ces 3 niveaux de fractionnement sont induits par des mécanismes physico-chimiques qui enrichissent les organes de végétaux en 40Ca.Les résultats des expérimentations hydroponiques montrent également que l’évolution de la composition isotopique du Ca de la solution nutritive et des plantes suit une loi de fractionnement des isotopes du Ca à l’équilibre (αplantes/solution nutritive = 0,99858). Les expérimentations abiotiques en microcosmes, quant à elles, indiquent que la dissolution de l’apatite par des acides organiques ou inorganiques n’influence pas la signature isotopique en Ca de la phase dissoute résultante. À l’inverse, lors des expérimentations biotiques en microcosmes, seule l’action combinée des racines de pins et des bactéries sur un substratum d’apatite enrichit la solution qui percole en 44Ca de 0,22‰.
The aim of this thesis is to identify and to specify biotic and abiotic processes affecting the Ca behavior and specifically the Ca isotope fractionation at the geosphere/biosphere/hydrosphere interface by combining different experimental studies (hydroponic and microcosm).Results of hydroponic experiments allow to identify three Ca isotopic fractionation levels, which are driven by physico-chemical mechanisms and enrich the plant organs in the light 40Ca isotope. Moreover, the evolution of Ca isotopic composition of nutrient solution and plants follow an equilibrium law (αplants/nutrient solution = 0.99858).Abiotic column experiments show no Ca isotopic fractonation during apatite disolution, whatever the nature of the acid (mineral or organic). At the opposite, during biotic microcosm experiments, only the combined action of roots of scots pines and bacteria on apatite substratum enrich the percolate solution in heavy 44Ca of 0.22‰.
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21230973
Université de Strasbourg
Strasbourg
2012-12-31
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20468574
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Cobert
Florian
1982-12-23
FR
163732841
40812338
https://theses.fr/2012STRAH002
2012STRAH002
https://doi.org/10.70675/053eacefz2465z4712z940fz2d26efcc031c
2012-06-15
Géochimie
Strasbourg
131056549
Doctorat
Docteur es
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Stille
Peter
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050225316
Schmitt
Anne-Désirée
MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2
081175272
Trémolières
Michèle
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081543794
Tipper
Edward
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Poszwa
Anne
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Kyser
T. Kurtis
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Drouet de la Thibauderie
Thomas
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École doctorale des Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000-....)
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TE
15650166X
Laboratoire d'hydrologie et de géochimie de Strasbourg (1997-2020)
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UMR 7517
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Stille
Peter
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Trémolières
Michèle
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Edward
Poszwa
Anne
Kyser
Kurt
Drouet de la Thibauderie
Thomas
École doctorale Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000)
Laboratoire d'hydrologie et de géochimie de Strasbourg
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