Microimagerie et Microanalyses in situ à haute résolution du carbone organique dans les roches: processus biologiques vs abiotiques?

Si le cycle biogéochimique du carbone est largement décrit dans les compartiments de surface, les réservoirs, puits et processus affectant le cycle du carbone profond sont peu connus. Or, il est désormais admis que certains processus géochimiques tels que la serpentinisation peuvent générer des conditions favorables à la production de composés organiques abiotiques en profondeur mais également servir de source d'énergie et de carbone à une importante vie microbienne de subsurface. Il est donc nécessaire de mieux contraindre les processus biogéochimiques en subsurface et de redéfinir la limite biotique/abiotique du carbone en profondeur. Pour cela, nous avons mis en place une stratégie analytique multimodale à haute résolution et in situ de caractérisation du contenu organique d'échantillons naturels de roches crustales. Un même échantillon est successivement analysé par différentes techniques de laboratoire (MEB/MET, CLSM/Raman, Tof-SIMS) ou par rayonnement synchrotron (Sr-FTIR, Sr-DUV, XANES) afin de caractériser la nature et spéciation des phases organiques, leur distribution spatiale 3D relativement aux phases minérales et de discriminer leur origine biologique ou abiotique. L'efficacité de cette approche a été montrée dans différents environnements (serpentinites, stromatolites, cherts archéens) et a notamment permis de mettre en évidence la formation de molécules organiques abiotiques de type prébiotique dans les roches ultramafiques de la lithosphère océanique et impactant le développement d'écosystèmes microbiens de subsurface, analogues de formes de vie primitive.