Amanda Sengeløv - Faculté des Sciences

Titre de la thèse: "Tracing strontium from soil to plant to body and beyond: Aligning measurement, baseline, and applications for provenance"
Résumé:

Les isotopes de strontium (87Sr/86Sr) occupent une place centrale dans la recherche portant sur la provenance dans les domaines de l'archéologie, de la science médico-légale, de l'écologie et de l'authentification alimentaire. Jusqu'à présent, la Belgique ne disposait pas d'un référentiel 87Sr/86Sr basé sur des plantes modernes. Cette thèse retrace le parcours de la plante à la mesure analytique, de la mesure analytique au référentiel, et du référentiel à ses applications. L’objectif est de comprendre comment les plantes capturent le strontium biodisponible (BASr) et comment ces mesures peuvent être converties en un référentiel. De tels référentiels sont nécessaires pour améliorer les interprétations et applications pratiques des méthodes de provenance utilisant les isotopes du strontium.
Dans la partie « de la plante à la mesure », des données empiriques provenant de 734 échantillons de plantes, d'expériences de croissance contrôlée et de tests de laboratoire ciblés sont utilisées pour caractériser la manière dont les plantes intègrent le BASr. Les inventaires de plantes dans les zones forestières urbaines montrent une variation au sein des sites qui correspond à un mélange de sources terrestres et atmosphériques. Une extraction gastro-intestinale préliminaire, réalisée d'après la méthode Unified BARGE (UBM), suggère que les solutions végétales totales peuvent contenir du strontium qui n'est pas mobilisé pendant la digestion humaine. Cela indique que le signal bioaccessible, et donc biodisponible, chez l'homme peut différer du BASr chez les plantes. Ceci pourrait avoir des implications pour les attributions de provenance dans de telles analyses. Des expériences de croissance contrôlée montrent que les racines présentent généralement les valeurs du sol local, et ce de manière cohérente dans différentes espèces végétales. À l'inverse, les organes aériens (feuilles, tiges, tissus de stockage) sont souvent plus radiogéniques en raison de dépôts de poussière et d'autres sources externes dans le tissu foliaire.
Dans « de la mesure au référentiel », une stratégie de maillage est appliquée à la Belgique avec des cellules de 10 km sur 10 km, afin de constituer un référentiel uniformément réparti de plantes modernes. Deux cartes BASr sont créées. La première applique l'Empirical Bayesian Kriging (EBK) à plus de six cents mesures de plantes. Après l’ajout d'environ deux cents échantillons supplémentaires, une deuxième version est établie en comparant différentes
techniques de modélisation sur la même grille empirique. Un EBK dans les domaines géologiques est sélectionné, avec des zones vierges sans observations, afin d'éviter un lissage excessif et de conserver des gradients géologiques réalistes.
Dans la section « du référentiel aux applications », les sites archéologiques belges de Wanzoul, Pré-Wigièr et Court-Saint-Étienne sont réévalués à l'aide de la carte mise à jour. Cela permet d'observer une plus grande variation locale du BASr, qui correspond à la dispersion observée dans les populations, ce qui indique une utilisation variée du paysage environnant. Pour l'ancienne ville de Satricum (Italie), une base de référence EBK pour le Latium et la Campanie fournit une référence spécifique au site et soutient l'attribution spatiale des individus dans leur contexte régional.
Au sein et au-delà de la Belgique, cette thèse apporte une nouvelle approche pour construire des référentiels de plantes, par région. Cette approche, basée sur des preuves, permet une assignation spatiale plus robuste à travers les disciplines.