Isotope analysisIsotope analysis is the identification of isotopic signature, abundance of certain stable isotopes of chemical elements within organic and inorganic compounds. Isotopic analysis can be used to understand the flow of energy through a food web, to reconstruct past environmental and climatic conditions, to investigate human and animal diets, for food authentification, and a variety of other physical, geological, palaeontological and chemical processes.
Composition isotopiqueLa composition isotopique d'un échantillon indique les proportions des divers isotopes d'un élément chimique particulier (ou de plusieurs éléments) dans cet échantillon. Les noyaux de tous les atomes d'un même élément chimique comportent le même nombre de protons (ce nombre est aussi celui des électrons présents dans le cortège électronique qui enveloppe le noyau de l'atome neutre) mais peuvent comporter différents nombres de neutrons. Les atomes qui ne diffèrent que par le nombre de neutrons sont des isotopes d'un même élément chimique.
Géochimie isotopiqueLa géologie isotopique est une branche de la géologie, apparentée à la géochimie, qui exploite l'étude des isotopes stables et radioactifs présents sur Terre pour en étudier la composition et les variations au cours des temps géologiques. À l'origine, la géologie isotopique a consisté à utiliser les connaissances concernant la radioactivité afin de dater des roches et des minéraux. Cette discipline, au carrefour de la géologie et de la physique nucléaire, s'est surtout illustrée par ses méthodes de datation absolue.
Stable isotope ratioThe term stable isotope has a meaning similar to stable nuclide, but is preferably used when speaking of nuclides of a specific element. Hence, the plural form stable isotopes usually refers to isotopes of the same element. The relative abundance of such stable isotopes can be measured experimentally (isotope analysis), yielding an isotope ratio that can be used as a research tool. Theoretically, such stable isotopes could include the radiogenic daughter products of radioactive decay, used in radiometric dating.
Environmental isotopesThe environmental isotopes are a subset of isotopes, both stable and radioactive, which are the object of isotope geochemistry. They are primarily used as tracers to see how things move around within the ocean-atmosphere system, within terrestrial biomes, within the Earth's surface, and between these broad domains. Chemical elements are defined by their number of protons, but the mass of the atom is determined by the number of protons and neutrons in the nucleus.
Δ18Ovignette|La valeur de δO dans les coquilles carbonatées des foraminifères fossiles (photographie en microscopie électronique à balayage) fournit des informations sur la température de la mer quand et là où ils vivaient. O (prononcé « delta dix-huit O » ou plus souvent « delta O dix-huit ») est une notation commode du rapport O/O des nombres d'atomes d'oxygène 18 et d'oxygène 16 dans un échantillon. O est très utilisé en paléoclimatologie, en paléocéanographie, en géochimie et en planétologie.
Isotopethumb|upright=1.2|Quelques isotopes de l'oxygène, de l'azote et du carbone. On appelle isotopes (d'un certain élément chimique) les nucléides partageant le même nombre de protons (caractéristique de cet élément), mais ayant un nombre de neutrons différent. Autrement dit, si l'on considère deux nucléides dont les nombres de protons sont Z et Z, et les nombres de neutrons N et N, ces nucléides sont dits isotopes si Z = Z et N ≠ N.
TourbeLa tourbe est une matière organique fossile formée par accumulation sur de longues périodes de temps de matière organique morte, essentiellement des végétaux, dans un milieu saturé en eau. La tourbe forme la majeure partie des sols des tourbières. Séchée, elle donne un combustible brun à noirâtre qui chauffe moins que le bois et le charbon. L'extraction de la tourbe a été l'une des causes de disparition ou dégradation de nombreuses zones humides, laissant parfois place à de vastes étangs (comme dans le marais audomarois).
Reference materials for stable isotope analysisIsotopic reference materials are compounds (solids, liquids, gasses) with well-defined isotopic compositions and are the ultimate sources of accuracy in mass spectrometric measurements of isotope ratios. Isotopic references are used because mass spectrometers are highly fractionating. As a result, the isotopic ratio that the instrument measures can be very different from that in the sample's measurement. Moreover, the degree of instrument fractionation changes during measurement, often on a timescale shorter than the measurement's duration, and can depend on the characteristics of the sample itself.
Niveau trophiquevignette|Deux représentations rendant compte du fonctionnement d'un écosystème : pyramide écologique (a) et réseau trophique (b). vignette|Un exemple de réseau trophique, le dans lequel le microbiote tellurique fait partie des consommateurs primaires qui constituent le second niveau trophique. En écologie, le niveau trophique ou maillon trophique est le rang qu'occupe un être vivant dans un réseau trophique. Il se mesure en quelque sorte par la distance qui sépare cet être du niveau basique qui est celui de la production primaire autotrophe.
Cascade trophiqueEn écologie, les cascades trophiques découlent d'interactions prédateur-proie qui affectent l'abondance, la biomasse ou la productivité de plus d'un niveau au sein d'un réseau trophique. Cela se produit lorsqu'un prédateur réduit l'abondance ou modifie le comportement de sa proie, ce qui diminue la prédation sur le prochain niveau trophique inférieur. Les cascades trophiques ont initialement été perçues comme un mécanisme peu commun et typique des écosystèmes aquatiques peu diversifiés, parce que les premières évidences empiriques ont été décrites dans ce type de milieu.
Alpes suissesLes Alpes suisses sont la partie située en Suisse de la chaîne des Alpes. Elles comprennent la haute montagne du col du Petit-Saint-Bernard à l'ouest jusqu'au col de Resia à l'est. Selon la classification traditionnelle du système alpin, elles font partie des Alpes centrales. Le point culminant des Alpes suisses et de la Suisse est la pointe Dufour, à , à proximité de la frontière italo-suisse. La plus haute montagne située entièrement sur territoire suisse est le Dom des Mischabel, à .
Traceur isotopiqueLes traceurs isotopiques sont utilisés en chimie, en hydrochimie, en géologie isotopique et en biochimie afin de mieux comprendre certaines réactions chimiques, interactions ou la cinétique environnementale de certains éléments. Les processus biologiques, physiques et chimiques induisent en effet une répartition différentielle des isotopes légers et lourds, comportement appelé fractionnement isotopique. Le traçage isotopique utilise cette propriété des traceurs isotopiques.
Impact humain sur l'environnementLa fabrication, l'utilisation et le rejet des objets ont des effets considérables sur l'environnement. Les matériaux utilisés pour les fabriquer peuvent provenir de sources non renouvelables, telles que le pétrole, le gaz naturel ou les métaux rares, ce qui peut entraîner l'épuisement des ressources naturelles. La production d'objets peut également générer des émissions de gaz à effet de serre, contribuant au changement climatique.
Oxygène 18L'oxygène 18, noté O, est l'isotope de l'oxygène dont le nombre de masse est égal à 18 : son noyau atomique compte et avec un spin 0+ pour une masse atomique de . Il est caractérisé par un excès de masse de et une énergie de liaison nucléaire par nucléon de . C'est un isotope stable. L'oxygène naturel en contient 0,205 %. L'oxygène 18 est utilisé en radiopharmacologie sous forme d'eau enrichie en espèces pour produire, par bombardement de protons — ions hydrogène — accélérés dans un cyclotron ou dans un accélérateur linéaire, du , lequel est, par exemple, utilisé sous forme de , noté , dans le cadre de la tomographie par émission de positons.
Peat swamp forestPeat swamp forests are tropical moist forests where waterlogged soil prevents dead leaves and wood from fully decomposing. Over time, this creates a thick layer of acidic peat. Large areas of these forests are being logged at high rates. Peat swamp forests are typically surrounded by lowland rain forests on better-drained soils, and by brackish or salt-water mangrove forests near the coast. Tropical peatlands, which coexist with swamp forests within the tropical and subtropical moist broadleaf forests biome, store and accumulate vast amounts of carbon as soil organic matter - much more than natural forests contain.
MireA mire, peatland, or quagmire is a wetland area dominated by living peat-forming plants. Mires arise because of incomplete decomposition of organic matter, usually litter from vegetation, due to water-logging and subsequent anoxia. All types of mires share the common characteristic of being saturated with water, at least seasonally with actively forming peat, while having their own ecosystem. Like coral reefs, mires are unusual landforms that derive mostly from biological rather than physical processes, and can take on characteristic shapes and surface patterning.
Réseau trophiquevignette|Deux représentations rendant compte du fonctionnement d'un écosystème : pyramide écologique (a) et réseau trophique (b). Un réseau trophique est un ensemble de chaînes alimentaires reliées entre elles au sein d'un écosystème et par lesquelles l'énergie et la biomasse circulent (échanges d'éléments tels que le flux de carbone et d'azote entre les différents niveaux de la chaîne alimentaire, échange de carbone entre les végétaux autotrophes et les hétérotrophes).
Eutrophisationthumb|upright=1.6|Les fertilisants utilisés pour les cultures (phosphore et azote) dopent la croissance des plantes et des algues dans le ru jouxtant le champ cultivé. En France et en Europe, la mise en place de zones-tampons est obligatoire le long des cours d'eau et des lacs. L'eutrophisation (du grec ancien : , « bien », et de , « nourriture ») est le processus par lequel des nutriments s'accumulent dans un milieu ou un habitat (terrestre ou aquatique).
Eastern AlpsEastern Alps is the name given to the eastern half of the Alps, usually defined as the area east of a line from Lake Constance and the Alpine Rhine valley up to the Splügen Pass at the Alpine divide and down the Liro River to Lake Como in the south. The peaks and mountain passes are lower than the Western Alps, while the range itself is broader and less arched.
