Bastien Wild et ses co-auteurs ont reçu le Prix OZCAR 2019 pour l'étude de la Zone Critique pour un projet de recherche réalisé sur le site de l'OHGE, géré par l'EOST. L'étude associée, récemment publiée dans le journal "Geochimica et Cosmochimica Acta", a fait l'objet d'une sélection par le comité exécutif d'OZCAR. Cette distinction récompense un travail emblématique de la science de la zone critique.
Parmi les 60 sites membres du réseau OZCAR, celui de l'Observatoire hydrogéochimique de l'environnement (OHGE) situé sur le bassin versant du Strengbach au c?ur du massif des Vosges a servi de cadre à l'étude primée par le comité exécutif d'OZCAR. Cette étude présente une nouvelle approche permettant de mesurer la vitesse de dissolution des roches, qui constitue l'un des paramètres clés du cycle géologique du carbone et du cycle des nutriments inorganiques dans la zone critique.
Un ensemble de sondes a été déployé sur le bassin versant du Strengbach afin de déterminer in situ les processus biogéochimiques et microbiologiques influant sur la réactivité minérale. Les vitesses de dissolution mesurées pour deux silicates de référence (la labradorite et l'olivine) sont jusqu'à 2 ordres de grandeur plus faibles que celles prédites pour le même profil de sol par un modèle d'altération. La méthode employée permet de démontrer que cet écart peut être réduit par une meilleure prise en compte de l'hétérogénéité des circulations de fluides et une meilleure définition des fonctions reliant les propriétés thermodynamiques de ces fluides à la vitesse de dissolution. De plus, cette étude analyse l'influence du substrat minéral sur les microorganismes qui le colonisent et démontre l'existence d'un potentiel d'altération biotique dans l'ensemble des environnements sondés.
Les outils développés dans le cadre de cette étude offrent une opportunité unique de mesurer de façon indépendante les vitesses d'altération et de quantifier le rôle des microorganismes dans les processus de dissolution.
Les sondes développées dans cette étude ont été incubées dans différents compartiments de la zone critique, sur le bassin versant du Strengbach. Les analyses topographiques et génomiques post-incubation ont permis de déterminer la vitesse de dissolution des minéraux primaires, les flux élémentaires biotiques et abiotiques associés, ainsi les diversités bactérienne et fongique. Ces données permettent d'améliorer notre connaissance des processus d'altération biotique et de définir de nouvelles lois cinétiques décrivant plus précisément la vitesse de dissolution des minéraux.
Référence : "In-situ dissolution rates of silicate minerals and associated bacterial communities in the critical zone (Strengbach catchment, France)". Wild, B., Daval, D., Beaulieu, E., Pierret, M.-C., Viville, D. and Imfeld, G. - Geochim. Cosmochim. Acta 249, 95-120 (2019) -
doi.org/10.1016/j.gca.2019.01.003
Contact : bwild@princeton.edu
Contacts à l'EOST: Damien Daval, Emilie Beaulieu, Marie-Claire Pierret, Daniel Viville, Gwénaël Imfeld
Pour en savoir plus, lisez la prochaine Lettre de l'EOST, à paraître début juin 2019.