Comparaison inter laboratoire de systèmes d’analyse en continu (CFA) des isotopes de l’eau dans les carottes de glace

Comparaison inter laboratoire de systèmes d’analyse en continu (CFA) des isotopes de l’eau dans les carottes de glace

La technique de fonte et d’analyse en continu des carottes de glace couplée à la spectrométrie à cavité optique (CFA-CRDS) fournit une méthode d’analyse des isotopes de l’eau à haute résolution, essentielle pour les reconstitutions paléoclimatiques des températures locales et de la circulation atmosphérique régionale. Par rapport à la méthode discrète traditionnelle, la CFA-CRDS réduit considérablement le temps d’analyse.

Cependant, la résolution effective à laquelle le signal isotopique peut être analysé à partir de mesures en continu est influencée par le mélange induit par le système, qui lisse le signal isotopique, et par le bruit de mesure, qui peut également limiter la résolution de l’enregistrement en introduisant des fluctuations aléatoires dans le signal de sortie de l’instrument.

Cette étude compare trois systèmes CFA-CRDS développés à l’université Ca’ Foscari (Venise), au Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement (Paris) et à l’Institut des Géosciences de l’Environnement (Grenoble) pour l’analyse des carottes de névé. Les résultats des mesures en  continu sont comparés à des données discrètes afin de mettre en évidence les points forts et les limites de chaque système. Une analyse spectrale est également effectuée afin de quantifier l’impact du mélange dû la CFA et de déterminer les limites imposées par le bruit de mesure. Ces résultats établissent les limites de résolution effectives des signaux isotopiques mesurés dans les carottes de névé. Enfin, nous discutons les points critiques de chaque configuration et les optimisations possibles pour améliorer la précision et la résolution de l’analyse des isotopes de l’eau dans les carottes de glace.

Figure Left :  Comparison of δ18O from CFA measurements from Venice (red line, top), LSCE (blue line, middle) and Grenoble (yellow line, bottom) labs and discrete values (white dots) over a section of a PALEO core drilled for the EAIIST project (East Antarctica plateau). Right : isotopic response to step function at the melt-head, reflecting the total mixing induced by the CFA-CRDS system of the different labs (same colors as in left).

Auteurs: Petteni, A., Fourré, E., Gautier, E., Spagnesi, A., Jacob, R., Akers, P. D., Zannoni, D., Gabrieli, J., Jossoud, O., Prié, F., Landais, A., Tcheng, T., Stenni, B., Savarino, J., Ginot, P., and Casado, M.

Interlaboratory comparison of continuous flow analysis (CFA) systems for high-resolution water isotope measurements in ice cores, Atmos. Meas. Tech., 18, 5435–5455, https://doi.org/10.5194/amt-18-5435-2025, 2025