Isotope stable

Définition

Un isotope stable est une forme non radioactive d'un atome. Bien que ces types d'isotopes n'émettent pas de rayonnement, leurs propriétés uniques leur permettent d'être utilisés dans de nombreuses applications. Les usages comprennent la gestion de l'eau et des sols, les études environnementales, les études d'évaluation nutritionnelle et la médecine légale.

Les deux isotopes stables des atomes de l'eau :

Les isotopes stables dans l'eau sont de l'hydrogène ²H (deutérium) et ¹H (hydrogène) et de l'oxygène ¹⁸O et ¹⁶O.

Avec l'eau H₂O

Une technique utilisée depuis des décennies pour délimiter l'origine et le mélange de sources d'eau distinctes dans les études hydrogéologiques est l'analyse des isotopes stables de l'eau. L'oxygène et les isotopes stables de l'hydrogène sont des traceurs conservateurs très efficaces car ils sont innés aux atomes d'hydrogène et d'oxygène qui composent les molécules d'eau.

Cela en fait d'excellents candidats pour déterminer la source d'eau produite lors de la production d'un puits de pétrole et de gaz. En utilisant ces traceurs isotopiques naturels, les scientifiques ont utilisé cette technique pour aider les opérateurs :

• différencier l'eau injectée lors de la stimulation des eaux de formation natives;
• déterminer le mélange d'eau de fracturation par rapport à l'eau de formation produite pendant le reflux et la production;
• suivre l'ampleur et la durée du nettoyage du puits après son achèvement;
• prédire quels puits croisent les principaux réseaux de failles et de fractures;
• identifier les sources d'eau supplémentaires contribuant aux coupures d'eau anormales.

Explications

Les isotopes stables de l'oxygène, du carbone et de l'azote sont utiles pour reconstituer les changements climatiques et océanographiques passés. En outre, la stratigraphie isotopique de l'oxygène des sédiments marins fournit un cadre temporel robuste pour corréler des sections marines largement séparées et également pour corréler les événements paléoocéanographiques et paléoclimatiques.

Cela aide à interpréter la relation de cause à effet entre divers événements enregistrés dans des colonnes stratigraphiques situées à divers endroits. Les études isotopiques stables sont ainsi devenues l'un des outils les plus importants dans les études paléoocéanographiques et paléoclimatiques. L'objectif de la paléoclimatologie va bien au-delà de la simple documentation des changements climatiques passés. Il améliorera notre compréhension du mécanisme de la variabilité climatique, y compris les changements climatiques brusques, en particulier sous le forçage des gaz à effet de serre attendu vers la fin du siècle.

Il est nécessaire de déterminer la composante naturelle pour délimiter le forçage anthropique afin de créer des modèles viables de scénarios climatiques futurs. De plus, les tendances/périodicités présentées par le phénomène climatique peuvent indiquer leur évolution future. Cela aiderait à évaluer la gravité, les effets probables à long terme et les conséquences possibles des changements.

Isotopes stables dans les réseaux trophiques fluviaux

L'analyse des isotopes stables est devenue un outil courant pour étudier les réseaux trophiques des cours d'eau et pour tester des hypothèses sur les processus et les facteurs de stress des écosystèmes des cours d'eau qui peuvent affecter la structure du réseau trophique ou les ressources disponibles pour les consommateurs.

L'utilisation des abondances naturelles d'isotopes stables pour étudier les réseaux trophiques des cours d'eau demande une introduction à la terminologie des isotopes stables, les processus de fractionnement qui régissent le cycle différentiel des isotopes stables du même élément, et certaines des applications des éléments spécifiques les plus couramment utilisés pour les études d'isotopes stables dans les écosystèmes fluviaux.

Il est alors utile d'illustrer une méthode généralisée (méthode de base) pour caractériser et comparer les réseaux trophiques des cours d'eau à l'aide de δ13C et δ15N, et trois approches expérimentales plus avancées (méthodes avancées 1 à 3) pour examiner des questions ou des hypothèses spécifiques sur l'utilisation des ressources dans les réseaux trophiques des cours d'eau. en utilisant δ13C, δ15N et δD.

⭐ Les isotopes stables sont couramment utilisés pour étudier les interactions trophiques des poissons et donnent ainsi un aperçu de la prédation et de la mortalité. Le ¹³C et le ¹⁵N contenus dans les tissus des poissons révèlent le niveau trophique auquel les poissons se nourrissent (des prédateurs supérieurs aux planctivores) et l'endroit où les poissons se nourrissent (près du rivage ou au large, ou dans des eaux oligotrophes ou eutrophes). Les isotopes stables fournissent avantageusement un résumé à long terme du régime alimentaire d'un poisson; cependant, ils ne peuvent fournir des informations temporellement ou spatialement discrètes et détaillées. Le fractionnement des isotopes stables varie selon les espèces et les tissus, nécessitant une normalisation des méthodes, telles que l'ajustement des rapports d'isotopes stables pour la teneur en lipides ou l'analyse du même type de tissu dans tous les organismes.

En rapport avec "isotope stable"

• deutérium

  

  Le deutérium est un isotope de l'hydrogène. Dans la molécule d'hydrogène simple, il y a un proton, un électron et pas de neutrons, protons, électrons...

• isotope

  

  Les isotopes sont appelés atomes du même élément, dont les noyaux ont un nombre différent de neutrons, et par conséquent, diffèrent en nombre de masse.

• isotopique

  

  Ce qui est isotopique concerne les isotopes qui sont des membres d'une famille d'un élément qui ont tous le même nombre de protons mais des nombres différents...

• radioisotope

  

  Un radioisotope est l'isotope radioactif d'un élément (radioélément) qui se désintègre spontanément, un radionucléide.