1. Carbon and oxygen isotope fractionations between aragonite and calcite of shells from modern molluscs
- Author
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Vincent Balter, François Martineau, Romain Amiot, Danièle Grosheny, Bruno Reynard, Christophe Lécuyer, François Fourel, Valérie Daux, Aurore Hutzler, Olga Otero, Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement [Lyon] (LGL-TPE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Collège de France (CdF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géochrononologie Traceurs Archéométrie (GEOTRAC), Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole et Observatoire des Sciences de la Terre (EOST), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - 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- Subjects
010504 meteorology & atmospheric sciences ,[SDV]Life Sciences [q-bio] ,Mineralogy ,[SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences ,engineering.material ,010502 geochemistry & geophysics ,01 natural sciences ,chemistry.chemical_compound ,Geochemistry and Petrology ,[SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry ,14. Life underwater ,Isotopic fractionation ,ComputingMilieux_MISCELLANEOUS ,0105 earth and related environmental sciences ,Calcite ,Oxygen-18 ,Stable isotope ratio ,Aragonite ,Geology ,Oxygen isotope ratio cycle ,Stable isotope ,Calcium carbonate ,chemistry ,Isotopes of carbon ,[SDU]Sciences of the Universe [physics] ,engineering ,Carbonate ,Mollusc - Abstract
International audience; Carbon and oxygen isotope fractionations between calcite and aragonite were investigated by analyzing marine gastropods and bivalves that lived under temperate to tropical climates. Species that secrete both aragonite and calcite layers were studied to ensure similitude of changes in the isotopic composition of water, in diet, and in metabolic activity during shell growth. Aragonite and calcite layers from the adult parts of the shell were identified and mapped by using Raman spectroscopy. Powder samples were obtained by micro-drilling under a stereo microscope. Thirty-six pairs of aragonite-calcite samples were obtained from ten gastropod and five bivalve species. Biogenic aragonite is C-13-enriched by 0.95 +/- 0.81%. and O-18-enriched by 0.37 +/- 0.65%. relative to co-existing biogenic calcite. Direction and magnitude of the carbon isotope fractionation are compatible with those already determined by using low-temperature experimental approaches. The observed oxygen isotope difference between biogenic aragonite and calcite is assigned to the difference (similar to 0.4 parts per thousand) in the acid fractionation factor values that must be taken into account during digestion of carbonate polymorphs at 90 degrees C. It is concluded that biogenic calcium carbonate polymorphs precipitate close to, but not in isotopic equilibrium with seawater. Therefore, empirical oxygen isotope fractionation equations that were established on the basis of modern mollusc shells and ambient waters should be preferred for the calculation of aquatic paleotemperatures.
- Published
- 2012
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