Le rapport isotopique 87Sr/86Sr a été utilisée en tant que marqueur dendro-chimique pour la détermination de provenance de bois de chênes archéologiques (Projet Casimodo). Les bois des sites potentiels d’origine ont des ratios 87Sr/86Sr ”contrastés” (0,708 < 87Sr/86Sr < 0,728), en lien avec une géologie variée. Dans ce contexte, la mesure du ratio 87Sr/86Sr sur les bois à la 3éme décimale est suffisante. En raison d’une interférence isobarique (87Sr avec 87Rb), la méthode traditionnelle consiste en une séparation préalable du strontium par chromatographie sur résine échangeuse d’ions, avant analyse des solutions purifiées par MC-ICP-MS ou TIMS. Plusieurs publications suggèrent qu’une mesure directe (sans purification) serait possible avec un ICP-MS/MS Quadripolaire, par un déplacement en masse des isotopes du strontium avec un gaz de réaction, en mode ”mass shift”.
L’objectif de cette étude était de tester la faisabilité de cette mesure directe dans le cas d’échantillons de bois contenant des traces de strontium. Nos résultats confirment que la mesure directe du ratio 87Sr/86Sr est possible sans purification dans les bois (1,0 < Sr(μg/g) < 3,6) avec une précision d’environ 0,1% (3`eme décimale).
Une phase d’optimisation a permis de valider que l’utilisation de protoxyde d’azote (N2O) à la place de l’oxygène (O2), en gaz de réaction permet à la fois de résoudre les interférences par ”mass-shift”, mais aussi de maximiser le signal pour des mesures à Sr = 1 μg/L. L’efficacité de résolution des interférences a été évaluée par la mesure du standard de carbonate de strontium (NIST SRM 987; 87Sr/86Sr = 0,71034 ± 0,00026) dopé avec des solutions mono-élémentaires (Rb, V, Cu, Zn, Ca) ou multi-élémentaires (REEs, et mélange de B, Si, P, S, Ti, Ge, Zr, Nb, Mo) à différentes concentrations. Seul le calcium a montré une interférence, mais celle-ci est négligeable pour un ratio Ca/Sr < 1000, ce qui est le cas des échantillons de bois mesurés dans cette étude (128,4 < Ca/Sr < 658,1).
A l’instar des systèmes MC-ICP-MS, le rapport ”brut” 87Sr/86Sr mesuré par Q-ICP-MS/MS doit être corrigé. Dans cette étude, 3 méthodes de correction du biais en masse (établies pour les MC-ICP-MS) ont été évaluées sur 2 matériaux de référence certifiés (MRC) et 8 échantillons de bois de chêne : Une première méthode de correction externe par ”Sample Standard Bracketing” (SSB) avec NIST 987, une deuxième méthode (C-SSB-IN) combinant une correction externe (SSB) et une correction interne en appliquant la loi de Russel, et une troisième méthode (C-SSB-OR) combinant une correction externe (SSB) et une correction interne du fractionnement par régression après vérification expérimentale de la corrélation. Bien que la deuxième méthode (C-SSB-IN) permette de minimiser l’écart-type de mesure par rapport `a la correction externe (SSB), la troisième méthode (C-SSB-OR) s’est avérée la plus efficace.
La comparaison des ratios 87Sr/86Sr mesurés par ICP-MS/MS et par MC-ICP-MS dans 8 échantillons de bois à faible teneur en strontium, provenant d’arbres développés dans des contextes géologiques contrastés, ainsi que deux MRC (NIST 1515 et SRM1570a) montre que cette méthode est linéaire sur l’intervalle testé (0,708 < 87Sr/86Sr < 0,728). Ces résultats offrent de nouvelles perspectives de mesures pour des applications ne nécessitant pas une précision au-delà de la troisième décimale.