Analyse de la composition élémentaire de Pecten maximus par HR-ICP-MD Element 2 : développements méthodologiques et interprétations écologiques

Analyse of the elemental composition of Pecten maximus shells with HR-ICP-Ms Element 2 : methodological development and ecological interpretations

• Auteur / Autrice : Manuel Richard
• Direction : Christophe Hémond, Laurent Chauvaud
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences marines
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Brest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectrométrie de masse à plasma induit par haute fréquence

Analyse

Pecten maximus

Mots clés libres

Hr-icp-ms

Coquille

Pecten maximus

Traceur

Ablation laser

Carbonate biogénique

Éléments en traces

Archive

Résumé

L’objectif de ce travail de thèse était de développer des méthodologies analytiques sur un spectromètre de masse haute résolution couplée à une source plasma (HR-ICP-MS Element 2 de Finigan) pour déterminer quantitativement des éléments en traces dans des matrices de carbonate de calcium. Deux méthodes (couplage LA-ICP-MS et analyse en mode liquide) ont été mises en places afin de placer sur une échelle calendaire (± 3 jours) les variations ontogéniques des teneurs élémentaires dans les valves de P. Maximus. Les résultats d’analyses obtenus sur une même valve gauche par les deux méthodes, montrent que les profils élémentaires demeurent reproductibles quels que soient les concentrations rencontrées et le transect choisi sur la valve. Les variations de la concentration valvaire en Mo et en Li chez P. Maximus ont été détaillées. La teneur coquillière en Mo est ponctuée au printemps par un ou deux enrichissements épisodiques. L’ingestion de cellules phytoplanctoniques ayant utilisées les nitrates comme source d’azote semble l’hypothèse la plus probable (Ces cellules présenteraient une concentration forte en Mo suite au rôle de Mo lors de l’activité enzymatique de la nitrate réductase). Certaines populations de P. Maximus présentent de brusques augmentations transitoires de la teneur en Li pendant leur période de croissance. Notre étude n’a pas pu mettre en évidence un lien généralisable entre ces pics en Li et un paramètre environnemental mais ces pics semblent apparaître quelques jours après des floraisons phytoplanctoniques de diatomées. En outre, nous constatons que le bruit de fond de la teneur en Li serait majoritairement lié à la vitesse de croissance de l’animal.

The elemental composition of bivalve shells is already considered, by international scientific community, as a promising tool to record environmental parameters like sea surface temperature, salinity and primary productivity. The aim of this work was to develop an analytical method on the high-resolution inductively coupled plasma-mass spectrometry (HR-ICP. MS, Finnigan Element 2) to demonstrate a quantitative detection of trace element in biocarbonates matrices (CaCO3). Two methods (LA-ICP-MS, Solution Based ICP-MS) has been developed to drawn ontogenetic profiles of elemental ratios with a 3-day temporal resolution. Element profiles obtained on the same left valve of P. Maximus by the two methods were reproducible whatever the concentrations and whatever the ribs selected on the valve. The variations of two specific element traces (Mo, Li) in P. Maximus shells were discussed. Mo concentration is characterised by a background level within sharp episodic peaks occurring in spring (may). Explanation hypothesis are discussed but the most probable is the ingestion of phytoplankton cells grown upon N03- (which have a large Mo concentration associated to the activity of nitrate reductase). Some populations of P. Maximus present sharp episodic Li peaks in the growth period. This study illustrate that there is no direct relationship between environmental parameters (salinity, temperature, water composition of Li, nitrates. . . ) and Li peaks, but Li enrichment still may be related to blooms of specific species of phytoplancton. In addition, we found that the background profile of Li seems to be mainly controlled by the growth rate.