Thèse de Pauline Henri | INSTITUT DE PHYSIQUE DU GLOBE DE PARIS

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Géomicrobiologie

  Thèse de Pauline Henri

Etude de l’altération précoce des verres basaltiques par les microorganismes en contexte hydrothermal océanique : Exemple du site de Lucky Strike (dorsale Médio-Atlantique, 37° N)
Encadrant (et co-encadrant) : 
Rommevaux-Jestin Céline
Résumé: 

Les basaltes océaniques couvrent 60% de la surface de la planète et il a été démontré qu’une grande diversité de microorganismes peuple abondamment ce milieu étendu et ce, sur plusieurs centaines de mètres d’épaisseur sur lesquelles la croûte océanique est hydrologiquement active. Ces microorganismes aux stratégies métaboliques variées peuvent avoir un impact sur les processus d’altération des basaltes. Cependant leur implication est encore mal comprise en termes de mécanismes et d'amplitude du phénomène, principalement en raison de la difficulté à déterminer l'origine des produits de l’altération observés dans les échantillons naturels (origine biogénique ou abiotique). L’objectif de cette thèse a été de fournir des éléments de réponse à ces questions. A cet effet, une expérience pluriannuelle de colonisation in situ de verres basaltiques artificiels a été menée le long de la dorsale médio-atlantique (MAR), sur plusieurs sites actifs du champ hydrothermal de Lucky Strike (37 ° N, 32 ° W), et sur un site hors-axe situé dans les sédiments de la plaine abyssale (N35 ° 59,88; W29 ° 02 949) à l’est de la dorsale. Une approche pluridisciplinaire couplant des techniques d’écologie microbienne et de spectroscopie/microscopie a été réalisée sur les échantillons issus de cette expérimentation afin de lier les processus microbiens inférés aux phases d’altération du verre basaltique observées et caractérisées en fonction de l’environnement.

 

Cette étude nous a permis de dégager les résultats majeurs suivants : 1) le Fe(II) structural du verre basaltique peut être utilisé par les microorganismes ferro-oxydants de la classe des Zetaproteobacteria comme seule source d’énergie, contribuant significativement à son altération précoce; 2) la colonisation microbienne du verre basaltique dans les zones de mélange abondant entre l’eau de mer et le fluide hydrothermal, est fortement influencée par les caractéristiques physico-chimiques du fluide de haute température (« end-member ») et ceci quel que soit le redox du substrat présent dans les colonisateurs, qui ne conditionnera pas la nature basaltique de l’habitat ni la communauté microbienne associée ; 3) en contexte hydrothermal, le verre basaltique ne représente pas une source d’énergie métabolique préférentielle pour les microorganismes et l’altération précoce du verre basaltique, que ce soit par des processus bio-catalysés ou de manière abiotique, n’y est pas significative.

 

Date de soutenance: 
Vendredi 30 Janvier 2015 - 14:00
Jury: 
Gwenaelle le Bay (Université Bretagne Occidentale) – Rapportrice ; Christian Mustin (Université de Lorraine) – Rapporteur ; Mathilde Cannat (Institut de Physique du Globe de Paris) – Examinatrice ; Karim Benzerara (Université Pierre et Marie Curie) – Examinateur