GÉOMICROBIOLOGIE

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La géomicrobiologie est l'une des applications de la microbiologie aux milieux naturels. Son objectif est de résoudre les problèmes que posent les actions réciproques des micro-organismes et des milieux qui les abritent au cours des processus géodynamiques. L'individualisation de cette discipline (la lithobiology des Anglo-Saxons) s'est affirmée avec la découverte d'une intervention efficace de ces agents biochimiques en pétrologie sédimentaire, en géochimie des couches stratiformes, en géologie minière et en minéralogie. Son développement a été facilité par les progrès scientifiques réalisés en microbiologie du sol, en bactériologie marine et dans d'autres branches de l'écologie microbienne.

Les problèmes que pose le travail des micro-organismes en géologie ne sont pas simples, du fait notamment de la disparité d'échelle de temps et d'espace entre les processus géologiques et les processus métaboliques microbiens. Néanmoins, une facile dissémination par le vent et par les eaux permet aux micro-organismes d'infester à peu près toute surface terrestre, tout milieu pédogénétique, toute couche sédimentaire et, ainsi, de jouer un rôle non négligeable dans les processus sédimentaires. D'autant plus que sera seulement comptabilisée l'action cumulée d'espèces différentes, agissant indépendamment dans chacun de leurs micro-habitats, mais dont l'effet global conduit aux mêmes conséquences : altération des minéraux, stockage d'éléments chimiques primitivement dispersés.

Pour le premier processus collaborent principalement les micro-organismes telluriques ; pour le second interviennent de préférence les micro-populations marines. Autrement dit, les premiers, grâce à leur activité solubilisante dominante, et les seconds, du fait de leur activité prédominante d'immobilisation et de mise en réserve des éléments, seront les agents d'une nouvelle distribution des éléments chimiques, d'une part, au sein des couches supergènes terrestres et, d'autre part, entre le monde minéral (lithosphère) et le monde organique (biosphère).

Non seulement un grand nombre de micro-organismes telluriques (bactéries, microchampignons, algues unicellulaires) participent à l'altération des roches, mais certains se sont même spécialisés dans le démantèlement des structures cristallines des silicates. Pour parvenir à ces destructions minérales, ils augmentent le taux d'acidité du milieu en libérant, par sécrétion microbienne ou par catabolisme des déchets organiques, des acides minéraux et organiques, qui solubiliseront beaucoup plus de matériaux que ne le fait normalement l'hydrolyse. En introduisant dans leur milieu des acides organiques, ils favorisent par surcroît la formation de complexes organométalliques qui s'incorporent à la phase migratrice des éléments. Au cours de leur transit à travers les profils pédologiques ou, loin de leur source, dans les boues des fleuves et des lacs ou encore des lagunes, ces ions complexés pourront être interceptés par d'autres espèces microbiennes. Libérés, ils précipiteront.

Parallèlement à ce processus de désorganisation, l'activité métabolique microbienne semble s'insérer dans les processus de réorganisation cristalline (transformations), notamment dans la genèse de minéraux phylliteux (kaolinite, illite). Mais leur intervention directe ou indirecte dans ces restructurations est encore incertaine et reste à préciser plus nettement.

Les dépôts sédimentaires importants et les gîtes stratiformes de minerais sont généralement marins. Il est vrai que mers et océans sont les réceptacles naturels d'une charge annuelle énorme de produits minéraux et organiques. La majeure partie restant sur le plateau continental, les zones néritiques représenteront des sites privilégiés à la fois de sédimentation, de minéralisation et de vive activité biogénique. Dans les boues bathyales et, surtout, dans les vases abyssales s'observent aussi des teneurs élevées de cations lourds ; mais le problème d'un enrichissement à long terme par voie microbiotique ou du seul travail chimique n'est pas encore résolu. Si des observations et des études de laboratoire ont permis d'envisager que les microbes halophiles interviennent de préférence comme foyers d'attraction d'éléments aussi divers que Si, Ca, Mg, ou Fe, Cu, Pb, Zn, il n'en reste pas moins que nous sommes encore mal renseignés sur leur comportement dans les eaux int [...]

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Jean-Pierre DÉVIGNE, « GÉOMICROBIOLOGIE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 25 janvier 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/geomicrobiologie/