Impact de la photodégradation sur le δD…

Impact de la photodégradation sur le δD des triterpènes pentacycliques et de leurs dérivés

Catherine Py-Circan1,2,3, Jérémy Jacob1,2,3, Mathieu Cazaunau4, Claude LeMilbeau1,2,3, Nicolas Bossard1,2,3, Abdelwahid Mellouki4

1 Université d’Orléans, ISTO, UMR 7327, 45071, Orléans, France
2 CNRS/INSU, ISTO, UMR 7327, 45071 Orléans, France
3 BRGM, ISTO, UMR 7327, BP 36009, 45060 Orléans, France
4 Institut de Combustion Aérothermique, Réactivité et Environnement, UPR3021 du CNRS, 45071, Orléans, France

Résumé:

Après la mort de leur organisme source, certaines molécules organiques produites par des végétaux supérieurs terrestres sont acheminées, via les sols puis les fleuves, vers des lacs ou des mers au fond desquels elles s’accumulent dans les sédiments. L’étude de la diversité et de l’abondance de ces molécules fossiles (ou biomarqueurs moléculaires) accumulées au cours du temps permet de retracer, au même titre que les pollens ou autres fossiles, l’évolution des végétations passées.
Des travaux récents indiquent que le rapport isotopique deutérium/hydrogène (δD ou D/H) de molécules organiques produites par des végétaux supérieurs terrestres dépend des conditions environnementales (température, précipitations, humidité…) qui régnaient lorsqu’elles ont été synthétisées (i.e. Sachse et al., 2012), ce qui permet d’espérer reconstruire l’évolution des conditions environnementales à partir de la mesure du δD sur des molécules individuelles extraites de séries sédimentaires. De nombreuses études s’attellent à comprendre les facteurs qui conditionnent le δD de molécules lors de leur synthèse dans la plante (Sachse et al., 2012). Les biomarqueurs moléculaires, bien que réputés stables, peuvent être détériorés au cours de leur transport ou de leur archivage, ce qui peut affecter leur δD.
Dans cette étude, nous avons voulu déterminer dans quelle mesure la photodégradation pouvait avoir un impact sur le δD des triterpènes pentacycliques. Les mécanismes de dégradation des triterpènes pentacycliques par photodégradation sont largement connus (Hirota et al., 1974 ; Corbet et al., 1980 ; Simoneit et al., 2009) mais leurs conséquences sur le δD l’est beaucoup moins. Ici, nous avons exposé plusieurs triterpènes pentacycliques (miliacine, lupénone, friédéline, acétates de triterpényles…) à une lumière artificielle et aux UV avant d’identifier et de quantifier leurs produits de dégradation par GC-MS. Dans nos conditions opératoires, nous avons réussi à dégrader les molécules portant un groupement cétone, mais pas celles ayant un groupement méthyle éther ou acétate. Le δD des molécules initiales a été déterminé par GC-irMS, ainsi que celui de certains produits issus de la photodégradation. La comparaison du δD de chaque produit de dégradation avec le δD des molécules initiales nous permet de discuter les fractionnements isotopiques associés à la photodégradation.

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