Customer Spotlight: Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement (LSCE) - GLACCIOS

Les archives en bois du climat de la terre

Bien que le Dr Michel Stievenard travaille dans un endroit où aucune plante ne pousse, les arbres sont l'essence même de sa journée de travail. Michel Stievenard et sa collègue Monique Pierre sont des ingénieurs de recherche qui supervisent un laboratoire d'isotopes stables de la section paléoclimatique continentale du LSCE (Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement). Avec Valérie Daux comme scientifique principale, le groupe analyse la cellulose des cernes d'arbres pour leur composition isotopique en carbone et en oxygène. Ces données permettent de mieux comprendre les climats passés, en particulier les conditions d'humidité et de température, qui sont enregistrés dans les rapports isotopiques du carbone et de l'oxygène de la cellulose des cernes d'arbres.

L'équipe du Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement

Les instruments d'Elementar dans le laboratoire du Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement

Les climats régionaux du passé sont reconstitués avec des arbres provenant de partout dans le monde : par exemple, des arbres vivants du Tibet, du Maroc, des arbres fossiles des îles de la Réunion en Suède, et des poutres en bois massif de châteaux historiques en France. Un projet récent se concentre sur une espèce de cyprès appelée Fitzroya cupressoides, qui se trouve en Patagonie et peut atteindre près de 4 000 ans. Après les processus sophistiqués d'extraction de la cellulose de l'arbre, Michel Stievenard, Monique Pierre et Valérie Daux s'appuient sur une interface EA-IRMS d'Elementar pour analyser les précieux échantillons. Comme l'extraction de la cellulose d'un anneau d'arbre d'une seule année ne donne souvent qu'une quantité très limitée d'échantillon, l'analyse doit fonctionner en routine même pour des quantités infimes d'échantillon aussi faibles que 20 µg. C'est là qu'entrent en jeu les performances du système EA-IRMS, un vario MICRO cube couplé à un IsoPrime100 IRMS.

Le système est meilleur en termes de linéarité et de stabilité, également dans la plage de mesure très basse, et il offre plus de commodité et de facilité d'utilisation.

déclare le Dr Stievenard lorsqu'on l'interroge sur les différences entre son système et le système concurrent utilisé auparavant. Les ingénieurs appliquent un critère de rejet d'une différence inférieure à 0,15 ‰ pour deux analyses répétées de la cellulose. Alors que seulement 70 % de toutes les analyses répétées répondaient à ce critère avec le système précédent, la combinaison EA-IRMS d'Elementar répond pratiquement toujours au critère et démontre ainsi une reproductibilité analytique plus élevée. L'équipe a également optimisé son système en ce qui concerne l'utilisation des consommables:

Nous pouvons effectuer jusqu'à 3 000 analyses avec un seul remplissage de tube de réduction. Nous avons ajusté le débit d'oxygène et le temps de dosage à nos faibles quantités d'échantillons.

rapporte le Dr Stievenard. Même les spécialistes d'Elementar ont été surpris par cette consommation étonnamment faible de cuivre de réduction. Elementar est fier d'offrir une solution dédiée aux chercheurs du LSCE pour leurs recherches exigeantes sur la cellulose des cernes d'arbres.

À propos de l'installation de production d'isotopes stables @ LSCE

Le laboratoire d'isotopes stables du département de climat continental du LSCE (Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement) se concentre sur la reconstruction des climats passés à partir de l'analyse isotopique du carbone (δ¹³C) et de l'oxygène (δ¹⁸O) de la cellulose des cernes des arbres. Les reconstitutions climatiques couvrent les 2 000 à 3 000 dernières années avec une haute résolution d'un an. Elle travaille en coopération avec l'Université de Versailles, le CEA (Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives) et le CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique) pour mener des recherches, développer des méthodes et assurer des formations.

Instrumentation installée:

IsoPrime100

(instrument d'héritage, successeur: isoprime precisION)

interfacé avec l'analyseur de combustion en vario MICRO cube

(instrument d'héritage, successeur: vario ISOTOPE select) pour δ¹³C analyse de la cellulose des cernes des arbres

Adresse:

Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement (LSCE-Orme)
point courrier 129
CEA-Orme des Merisiers,
F-91191 Gif-sur-Yvette Cedex
France

Coordonnées:

E-Mail: contact@lsce.ipsl.fr

Website: www.lsce.ipsl.fr

Publications sélectionnées:

Lavergne A., Daux V., Villalba R., Pierre M., Stievenard M., Srur A. (2017) Improvement of isotope-based climate reconstructions in Patagonia through a better understanding of climate influences on isotopis fractionation in tree rings. Earth Planet. Sci. Lett. 459, 372-380.
Lavergne A., Daux V., Villalba R., Pierre M., Stievenard M. (2016) Climate variability recorded in the stable oxygen isotopic composition of cellulose of native species from northern Patagonia, South America. J. Geophys. Res. Biogeosciences 121, 767-776.
Labuhn I., Daux V., Girardclos O., Stievenard M., Pierre M., Masson-Delmotte V. (2015) French summer drought since 1326 AD: a reconstruction based on tree-ring cellulose d¹⁸O. Clim. Past Discuss. 11, 5113-5155.
Labuhn I., Daux V. Pierre M., Stievenard M., Girardclos O. et al. (2013) Tree age, site and climate controls on tree ring cellulose δ¹⁸O: A case study on oak trees from south-western France. Dendrochronologia 32(1), 78-89.
Shi C., Daux V., Zhang Q.-B., Hou S.H., Stievenard M., Pierre M., Li Z., Masson-Delmotte V. (2012) Reconstruction of southeast Tibetan Plateau summer climate using tree ring d¹⁸O: Moisture variability over the past two centuries. Clim. Past 8, 205-213.