Une étude explore le rôle dynamique des oxydes de fer dans la préservation du carbone organique dans les fonds océaniques
Yunru Chen installe des incubations en laboratoire pour étudier plus en détail les interactions entre les minéraux de fer, la matière organique et les micro-organismes dans les sédiments marins. Crédit : MARUM – Centre des sciences environnementales marines, Université de Brême ; Y. Chen
La préservation du carbone organique dans les sédiments marins est depuis longtemps une question clé restée floue dans la compréhension du cycle du carbone à long terme sur Terre.
Récemment, une collaboration entre le groupe de recherche du professeur Fengping Wang à l’université Jiao Tong de Shanghai et le professeur Kai-Uwe Hinrichs du MARUM – Centre des sciences de l’environnement marin et de la faculté des géosciences de l’université de Brême a permis d’obtenir de nouvelles informations sur le cycle dynamique du carbone organique lié au fer dans les sédiments sous-marins, qui ont été publiées dans Nature Communications.
À l’échelle des temps géologiques, le taux d’enfouissement du carbone organique sédimentaire exerce un contrôle majeur sur les concentrations d’oxygène atmosphérique et de dioxyde de carbone et influence ainsi considérablement les conditions environnementales de la Terre. Dans les sédiments marins, environ 20 % du carbone organique est directement lié aux oxydes de fer réactifs (FeR).
Cependant, le sort du carbone organique réactif lié au fer (FeR-OC) dans les sédiments sous-marins et sa disponibilité pour les micro-organismes restent indéterminés.
Pour étudier cela, l’équipe a reconstitué des enregistrements continus de FeR-OC dans deux carottes de sédiments du nord de la mer de Chine méridionale englobant les zones biogéochimiques suboxiques à méthaniques et atteignant un âge maximum d’environ 100 000 ans.
L’étude révèle que dans la zone de transition sulfate-méthane (SMTZ) à forte activité microbienne, le FeR-OC est remobilisé lors des processus de réduction du fer à médiation microbienne et par conséquent reminéralisé par les micro-organismes. L’énergie produite est capable de soutenir une fraction substantielle de la vie microbienne dans la SMTZ, qui mesure environ un mètre d’épaisseur.
À l’exception de la SMTZ, une proportion relativement stable du carbone organique total survit aux processus de dégradation microbienne sous forme de FeR-OC et est stockée dans les sédiments marins au cours des périodes géologiques.
Le Dr Yunru Chen, premier auteur de l’étude, déclare : « Cela signifie que le réservoir mondial estimé de FeR-OC dans les sédiments marins quaternaires microbiennement actifs pourrait être 18 à 45 fois plus grand que le réservoir de carbone atmosphérique. »
Cette étude constitue une étape cruciale dans l’évaluation de la stabilité du FeR-OC sédimentaire en réponse aux activités microbiennes post-dépositionnelles et met en lumière son cycle dynamique et sa persistance dans les sédiments sous-marins. Les résultats seront intégrés au pôle d’excellence des fonds marins, coordonné par MARUM.
Plus d’informations :
Yunru Chen et al., Cycle et persistance du carbone organique lié au fer dans les sédiments sous-marins, Nature Communications (2024). DOI : 10.1038/s41467-024-50578-5
Fourni par le Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen
Citation:Une étude explore le rôle dynamique des oxydes de fer dans la préservation du carbone organique dans les fonds océaniques (2024, 19 août) récupéré le 19 août 2024 à partir de
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