Des scientifiques de l'Université d'Adélaïde ont mis au point une nouvelle méthode simple, méthode peu coûteuse et rapide pour analyser les isotopes du soufre, qui peut être utilisé pour aider à étudier les changements chimiques dans des environnements tels que les océans, et les rivières et lacs d'eau douce.

Publié dans Talanta , la recherche ouvre un potentiel pour de nouvelles applications environnementales de la méthode, comme tracer l'effet de l'élévation du niveau de la mer, y compris la détection de l'intrusion d'eau de mer dans les systèmes d'eau douce.

"Les isotopes du soufre peuvent nous en dire beaucoup sur les cycles de la Terre aujourd'hui et dans le passé, ", a déclaré Emily Leyden, auteure principale, étudiante au doctorat de l'École des sciences biologiques de l'Université d'Adélaïde.

"Différentes sources d'eau contiennent différents niveaux d'isotopes de soufre. Les processus qui se produisent dans un environnement tels que l'intrusion d'eau de mer dans les systèmes d'eau douce, et l'oxydation des sols sulfatés acides, peut modifier ces rapports. En analysant les rapports isotopiques du soufre, nous pouvons obtenir des informations importantes sur la façon dont les environnements changent."

La méthode traditionnelle de mesure des isotopes du soufre est connue sous le nom de spectroscopie de masse (MS), où les échantillons sont ionisés (scindés en leurs ions) et les ions d'intérêt dans les échantillons sont mesurés en fonction de leur rapport masse/charge, qui diffère entre les isotopes d'un même élément chimique.

La méthode traditionnelle a été notoirement difficile, comme le rapport masse/charge parmi les ions peut se disperser et se chevaucher, ce qui peut rendre les résultats difficiles à différencier. Le soufre ne peut généralement être mesuré de manière fiable que s'il y a une purification chimique complexe avant l'analyse, ce qui prend du temps, difficile et coûteux.

Dans le cadre du doctorat de Mme Leyden. étudier, une équipe comprenant des membres du Metal Isotope Group de l'Université d'Adélaïde avec la School of Physical Sciences, l'École des sciences biologiques et de la microscopie d'Adélaïde, avec des scientifiques de l'Université Flinders, ont travaillé ensemble pour développer une nouvelle méthode pour mesurer les isotopes du soufre à l'aide d'un instrument MS à plasma à couplage inductif (ICP).

Le nouvel instrument a permis à l'équipe de résoudre le problème de chevauchement (connu sous le nom d'interférence spectrale) en combinant le soufre avec un autre élément (l'oxygène dans ce cas) pour augmenter le rapport masse/charge afin de réduire le risque d'interférence spectrale. Les isotopes du soufre peuvent ensuite être mesurés avec précision sans avoir besoin d'une purification d'échantillon complexe et longue.

Dans l'étude, les scientifiques de l'Université d'Adélaïde ont simulé le fonctionnement de la méthode dans un scénario du monde réel en traçant les inondations d'eau de mer dans une gamme d'environnements côtiers différents en Australie-Méridionale.

Suite aux inondations, l'isotope original du soufre de l'eau du sol a clairement changé en celui de l'isotope de l'eau de mer. Les rapports isotopiques du soufre des échantillons ont également donné des indices sur leur composition individuelle et unique avant l'inondation par l'eau de mer. Par exemple, des impacts de sulfate acide sur les sols ont été détectés dans deux sols, et la signature d'une exploitation minière historique de sulfure d'argent en amont a pu être détectée à partir d'un site dans le cours supérieur de la rivière Onkaparinga.

Co-auteur et Ph.D. principal. Le professeur agrégé superviseur Luke Mosley de l'Institut de l'environnement et de l'École des sciences biologiques de l'Université d'Adélaïde a déclaré :la nouvelle méthode ouvre la mesure des isotopes du soufre à une gamme de nouvelles applications environnementales pour les scientifiques de nombreuses disciplines différentes.

« Grâce à cette nouvelle méthode, les scientifiques peuvent mesurer facilement les isotopes du soufre dans des échantillons environnementaux après une simple dilution de l'échantillon d'intérêt, " a déclaré le professeur agrégé Mosley.

"C'est particulièrement opportun et important étant donné qu'il y a un changement environnemental mondial rapide, et la méthode permet une détection plus facile de l'intrusion d'eau de mer dans les systèmes d'eau douce en raison de l'élévation du niveau de la mer."