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La composition géochimique des spéléothèmes peut constituer des indicateurs
climatiques. Le dioxyde de carbone dissous dans les eaux d'infiltration provient en
grande partie de l'activité microbienne des sols, et sa composition en
13
C est ainsi
fonction de cette activité. On constate que le d
13
C du carbonate des spéléothèmes
diminue lorsque le climat se réchauffe et que l'activité microbienne est augmentée
(
Fig. 135
).
Le d
18
O de ce carbonate est lui aussi influencé par les variations climatiques, mais
l'interprétation de ces variations est difficile, la composition isotopique des eaux de
percolation n'étant souvent estimée que par des raisonnements parfois très indirects.
Cependant, l'analyse des eaux de percolation piégées dans les spéléothèmes sous
forme d'inclusions fluides plus ou moins volumineuses, peut donner d'intéressantes
précisions sur la composition de ces eaux.
SPECMAP
15,5
15
13
C Devil's Hole
δ
14,5
14
-2,5
13,5
18
O Devil's Hole
13
δ
-2
-1,5
600
500
400
300
200
100
0
Age (milliers d'années BP)
Fig. 135
- Géochimie de la carotte DH-11 prélevée dans des enduits
stalagmitiques de la grotte Devil's Hole (Nevada) comparée
à la courbe SPECMAP du
d
18
O
Les parois de cette caverne inondée sont recouvertes d'un enduit stalagmitique.
Des carottages ont permis d'y analyser le
δ
18
O et le
δ
13
C sur une durée de plus de
500 000 ans. Le
δ
18
O y varie à l'inverse de celui de la courbe marine SPECMAP de
Imbrie et al. 1984 (les eaux marines se concentrent en
18
O du fait de la concentra-
tion en
16
O des eaux d'évaporation dont proviennent les précipitations). Le
δ
13
C
(dont l'échelle est ici inversée) diminue lors des périodes chaudes. Courbes du bas
dessinées d'après les données de Landwehr, J.M., Coplen, T.B., Ludwig, K., Wino-
grad, I.J., et Riggs, A. 1997,
U. S. Geological Survey Open File Report
, p. 97-792.
