Projet EXCITAN : EXtraction et graphitisation du carbonate ou du Carbone Inorganique dissous dans l’eau. Techniques d’Analyses Novatrice
Porteurs : François Thil, IR-CNRS ; Christine Hatté, chercheuse-CEA
Laboratoire porteur : Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement (UMR8212)
1 Description du projet
De nombreux enregistrements paléoenvironnementaux et chroniques des sociétés du passé reposent sur des éléments carbonatés. C’est le cas, par exemple, des reconstitutions paléoclimatiques basées sur l’identification de foraminifères issus de carottes marines, ou encore de l’étude de coraux, de malacofaunes, de tufs calcaires et de spéléothèmes pour retracer les environnements anciens. A ces reconstitutions paléoenvironnementales s’ajoutent des recherches plus directement liées à l’archéologie, comme le suivi des dynamiques urbaines à travers l’analyse des dépôts carbonatés des réseaux hydraulique ou encore l’exploration du symbolisme dans les sociétés passées via la caractérisation de l’art pariétal, protégé parfois par des voiles de calcite. Mais pour donner à ces études une dimension dynamique, en retraçant leur évolution avec le temps, il est essentiel de les adosser à une chronologie fine, fiable, et indépendante. Pour les derniers 50 000 ans, la datation radiocarbone (14C) s’impose comme la méthode de référence. Le projet EXCITAN a pour objectif l’acquisition d’un système d’extraction et de graphitisation du carbone pour les échantillons de carbonate ou pour le carbone inorganique dissout (CID) dans l’eau, en vue de leur analyse radiocarbone. Cet instrument viendra renforcer le parc déjà existant autour du plateau technique ECHoMICADAS, spectromètre de masse par accélérateur (installé en 2015, avec le soutien de la région via le DIM Analytics). Il viendra en renfort de certaines lignes d’extraction vieillissantes (>20 ans pour certaines) et de la ligne de graphitisation.
Cet équipement automatisera plusieurs étapes du procédé à savoir 1) l’extraction du carbone sous forme de CO2 par ajout d’acide orthophosphorique, que ce soit pour les carbonates ou l’eau, 2) le transfert du CO2, séquentiellement, dans les réacteurs, 3) l’estimation des quantités de CO2 et l’ajout du H2 en conséquence, 4) la graphitisation à température contrôlée. A la pointe de la technologie, il permettra d’optimiser le temps analytique et de réduire les coûts.
Toutefois, son arrivée ne signifiera pas une standardisation des protocoles. Chaque échantillon est unique. Granules de ver de terre, tufs, cellules calcifiées de racines, coquilles de mollusques, coraux, spéléothèmes… autant de matériaux aux origines variées, aux structures cristallographiques distinctes et aux modalités de fossilisation propres. Ces spécificités sont prises en compte tout au long du processus de traitement des échantillons, garantissant des analyses adaptées et rigoureuses.
L’intégration de cet équipement dans un laboratoire de recherche en géochronologie 14C ouvrira la voie à une recherche innovante en Sciences Humaines et en Sciences de l’Environnement.
2 Accès
Le plateau technique ECHoMICADAS est intégré à la plateforme PANOPLY et au réseau REGEF. Par ce fait, les équipements dont il dispose sont mis à la disposition des communautés, nationales et internationales, publiques et privées. L’accès se fait par un ticket d’entrée (coût d’une analyse 14C), la mise en oeuvre est réalisée par le LSCE. De ce fait, l’accès aux analyses 14C via le système d’extraction/graphitisation sera également ouvert.
3 Porteurs et partenaires
Le projet EXCITAN est actuellement à l’initiative du LSCE (F. Thil, IR CNRS et C. Hatté, chercheuse CEA), en partenariat avec 2 autres laboratoires qui sont le Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques de Nancy et le Laboratoire de Géographie Physique de Thiais. Nous serons ravis d’accueillir d’autres laboratoires partenaires ou co-porteurs.
