Impact d’un stockage géologique de CO2 sur les écosystèmes profonds des basaltes

Les basaltes sont reconnus pour abriter des populations microbiennes diverses et actives lorsque les températures associées sont compatibles avec leur développement. Toutefois celles-ci sont rarement considérées dans la mise en œuvre de technologies de capture et stockage du carbone (CCS), alors qu’elles peuvent potentiellement modifier les conditions physico-chimiques du stockage et donc le devenir en profondeur du gaz stocké. Ce travail de doctorat consiste en la réalisation du premier suivi de la diversité microbienne dans un aquifère basaltique profond (400-800 m de profondeur) sur le site pilote de stockage de CO2 d’Hellisheidi en Islande. Les communautés microbiennes ont été décrites avant l’injection puis elles ont été suivies au cours de deux injections successives de 174,6 t de CO2 pur et de 65 t de CO2 + H2S + H2. Avant les injections, la réalisation d’une phylogénie suggère que la plupart des microorganismes détectés sont caractéristiques de la subsurface et donc endémiques de l’aquifère. Les métabolismes, aérobies et hétérotrophes, inférés aux différentes OTUs identifiées sont en accord avec la géochimie de l’eau, un résultat auquel s’ajoute une analyse statistique pointant un lien potentiel entre le système carbonaté et la structure des populations microbiennes. Au cours des injections, des analyses en composantes principales de la composition des communautés microbiennes permettent de mettre en évidence des variations, celles-ci semblant n’être impactées que par l’injection de CO2 pur associée à une acidification du milieu. On enregistre notamment un « bloom » d’une séquence affiliée à une bactérie autotrophe réalisant l’oxydation du Fe(II), Sideroxydans lithotrophicus. La stimulation d’une souche autotrophe au cours de la première injection de CO2 pur actualise la question de savoir si une partie du CO2 injecté a été convertie en biomasse en subsurface, offrant une voie alternative au stockage de CO2.