Biosphère profonde | INSTITUT DE PHYSIQUE DU GLOBE DE PARIS

Twitter

Aller au compte twitter

Équipes de recherche

Géomicrobiologie

  Biosphère profonde

Biosphère profonde (B. MENEZ, IPGP)

Les roches de la croûte terrestre hébergent une vie microbienne adaptée et souvent unique mais encore en grande partie inconnue. Celle-ci a influencé la chimie de la Terre tout au long de son histoire en modulant les flux élémentaires depuis la croûte terrestre jusqu'aux océans et à l'atmosphère. Si une faible biomasse et une diversité restreinte sont généralement la norme dans les environnements profonds, la croûte océanique, poreuse et fracturée, est affectée par des circulations hydrothermales intenses, vecteur d'énergie pour le vivant. Elle constitue donc un habitat microbien attrayant où des populations diverses et actives ont été découvertes, avec de profondes implications pour toute exploitation ingénieurée du sous sol mais également pour l'habitabilité de notre planète.

 

Biosphère profonde & stockage géologique du CO2

Centrale d'Hellisheidi, Islande

Notre groupe est impliqué dans le Centre de Recherches sur le stockage géologique du CO2 (IPGP/TOTAL/SCHLUMBERGER/ADEME) et dans ce cadre, il s'intéresse à l’impact, potentiellement rétroactif, d'une injection de dioxyde de carbone sur les écosystèmes profonds, à leur réactivité et à leur rôle à long terme sur le devenir en profondeur de ce gaz à effet de serre. En particulier, les capacités minéralisantes de cette biosphère intraterrestre pourraient permettre d'accélerer la conversion du CO2 en carbonates solides et favoriser une séquestration minérale contrôlée (voir également notre thème Biominéralisation/Bioaltération). Cela constitue une problématique rarement prise en compte jusqu’à présent dans la filière CCS.  Pour aborder ces questions nous menons des études analogiques sur échantillons expérimentaux ou naturels, ainsi qu'un monitoring microbiologique sur un site pilote d'injection de CO2 en Islande, en lien avec le projet CARBFIX

 

Ces travaux s'effectuent en collaboration avec de nombreux partenaires nationaux et internationaux permettant de mener des approches intégrées et pluridisciplinaires. Ils ont en particulier été financés par les projets ANR GeoCarbone-Carbonatation (2005-2008) et CO2FIX (2008-2012) que l'IPGP a co-piloté, auquel s'ajoute le soutien de nos partenaires industriels et la participation au projet ANR CARMEX.

 

Projets spécifiques, voir :

 

Liens pour le grand public:

  • Le stockage géologique du CO2 . La Science au présent 2011, Universalis.

 

Ecosystèmes microbiens de la lithosphère océanique et leur impact sur les cycles biogéochimiques globaux

 

niches microbiennes dans des serpentinites océaniques SEM (B. Ménez, IPGP/D. Brunelli)

Evaluer dans quelle mesure la biosphère profonde représente une composante majeure et impactante de notre planète, représente une question majeure et un défi auxquels la communauté scientifique commence tout juste à s'attaquer. Depuis plus de 10 ans maintenant, les chercheurs supposent que la lithosphère océanique pourrait représenter l’habitat microbien le plus important sur Terre, mais seules quelques rares évidences directes ont permis d'étayer cette affirmation. Dans l’optique de caractériser la nature de cette vie intraterrestre, son étendue et son fonctionnement, nous continuons à l’explorer, principalement à travers l’étude des écosystèmes microbiens profonds se développant dans la lithosphère océanique à la faveur de l’hydratation des roches de la croûte et du manteau terrestre (i.e. serpentinisation), réactions qui ont la particularité de produire de l'hydrogène, une source d'énergie pour ces écosystèmes profonds. Nos techniques de caractérisation des interactions microorganismes-minéraux (voir notre thème Imagerie microbienne) nous permettent d’évaluer leur impact sur les flux géochimiques globaux, en particulier sur le cycle du carbone profond. Ces études permettent également d'aborder le problème de l'apparition d'une activité biologique dans des conditions extrêmes et a priori hostiles et d'établir les conditions physico-chimiques nécessaire à son développement. Ces environnements constituent en effet des analogues pertinents de notre Terre Hadéenne où la vie a émergé.

 

Ces travaux ont reçu le soutien financier du Deep Carbon Observatory (Sloan Foundation/Carnegie Institution of Washington) au travers des projets proposés par la communauté Deep Energy ainsi que du CNRS/INSU (projet INTERRVIE).

 

Projets spécifiques, voir :

 

Liens pour le grand public :