Gradients redox, biofilms microbiens et cycles biogéochimiques dans la zone critique

Dans la Zone Critique, la plupart des microorganismes s’organisent en biofilms. Ces structures complexes dans lesquelles la diffusion d’éléments est limitée, sont encore mal comprises. L‘activité métabolique des microorganismes et la présence de groupes réactifs dans la matrice extracellulaire, en font des structures hétérogènes très réactives. De plus, la faible perméabilité aux molécules organiques et inorganiques a pour conséquence la mise en place de gradients physico-chimiques forts au sein de l’épaisseur du biofilm. Dans cette thèse, l’objectif est de comprendre la mise en place des gradients d’oxydo-réduction au sein de ces structures, en particulier par l’étude de la production d’espèces réactives de l’oxygène extracellulaires par les microorganismes, démontré par J.Diaz et C.Hansel (Nature, 2013). Un fort potentiel oxydant ou réducteur des biofilms est très impactant pour les espèces redox sensibles que sont les métaux, notamment pour Mn, élément clé en géosciences qui présente un potentiel d’oxydo-réduction très élevé. Ainsi, mieux évaluer l’impact que les biofilms microbiens ont sur les cycles des métaux constitue un enjeu crucial en biogéosciences.