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2017

publié le

WILD Bastien
Changements microstructuraux et diversité microbienne associés à l’altération des silicates : influence sur les cinétiques de dissolution du laboratoire au terrain.
22 février 2017 - dir. G. Imfeld
résumé
L’altération des roches silicatées constitue le dénominateur commun d’une multitude de problématiques environnementales et sociétales telles que le réchauffement climatique ou la fertilité des sols à long terme. Quel est le temps de résidence du surplus de carbone lié aux émissions anthropiques dans l’atmosphère ? Comment parvenir à une exploitation durable de la ressource en sols et plus généralement une gestion pérenne de la zone critique ? Autant de questions qui se heurtent à notre méconnaissance actuelle des flux d’altération des minéraux silicatés sur le terrain. Cette thèse propose de réviser en profondeur l’approche actuelle de la réactivité minérale du laboratoire au terrain.
Dans une première partie, nous démontrons que l’évolution intrinsèque des propriétés texturales et structurales de l’interface réactive au cours de la dissolution induit des variations de vitesse qui ne peuvent être expliquées dans le cadre des théories thermocinétiques classiques. Dans une seconde partie, nous proposons une nouvelle méthode permettant de sonder de façon directe la réactivité biogéochimique des minéraux sur le terrain. Le croisement de ces données avec une analyse métagénomique des communautés bactériennes et fongiques révèle les interactions réciproques entre le minéral et le monde microbien au sein de la minéralosphère. Enfin, nous démontrons la pertinence des phénomènes de passivation pour l’altération de surface et l’incapacité des micro-organismes à surmonter la perte de réactivité engendrée par le vieillissement à long terme des surfaces minérales.
mots clés
zone critique, réactivité minérale, altération biotique, métagénomique, minéralosphère, feldspaths, silicates, labradorite, olivine.