Origine des racines calcifiées (rhizolithes) dans les sédiments terrestres et impact sur les reconstructions paléoenvironnementales

Les rhizolithes sont des racines pétrifiées de plantes terrestres, encroûtées par du carbonate de calcium et dont la partie organique est partiellement ou totalement dégradée. Ces objets sont connus depuis toujours ou presque. On les trouve localement dans les sédiments calcaires sableux et argileux. Ils peuvent être particulièrement abondants (jusqu’à 190 rhizolithes au mètre carré) dans certains sédiments terrestres et présentent une grande diversité de forme et de taille (avec des diamètres de l’ordre du millimètre au décimètre et des longueurs allant jusqu’au mètre).

Les rhizolithes ont été utilisés pour la reconstruction des paléoenvironnements (via des études morphologiques ou des analyses isotopiques des carbonates). Les résultats obtenus sont néanmoins sujets à caution tant les mécanismes responsables de la formation des rhizolithes sont peu ou mal connus.
Ce projet a pour but de fournir des éléments de réponse à des questions qui semblent simples mais qui demeurent depuis longtemps sans réponse :
- La formation des rhizolithes débute-t-elle avant ou après la mort de la plante ?
- La formation des rhizolithes est-elle circonscrite à certaines plantes particulières ?
- La formation des rhizolithes induit-elle ou fait-elle suite à la dégradation de la matière organique des racines ?
- La formation des rhizolithes a-t-elle lieu au début de la pédogenèse (développement du sol) ou au cours de stades plus avancés de la diagénèse au sein de sédiments compactés ?
De plus la présence de ces systèmes racinaires dans le sol profond doit avoir des conséquences sur le cycle du carbone en milieu continental en représentant une source importante de carbone. Les sols profonds ont la capacité à séquestrer des quantités importantes de carbone. Ils sont cependant peu étudiés par les spécialistes des sols, alors qu’ils présentent un intérêt majeur pour ceux cherchant à reconstruire les environnements passés. Nous chercherons à améliorer nos connaissances sur les apports en C organique liés aux racines dans les sols profonds, et à élucider l’impact de la présence de racines dans les archives terrestres sur les reconstructions paléoenvironnementales. Pour ce faire, plusieurs familles de lipides seront analysées dans des échantillons de racines et de sédiment prélevés au niveau de sites contrastés en Europe. Cette approche devrait grandement améliorer notre compréhension du cycle du C et de la stabilisation de ce dernier dans les sols profonds, et devrait aider à mieux interpréter les données paléoenvironnementales issues des archives terrestres.

Post-doctorant : Rime El Khatib

Partenaires : Sylvie Derenne, Guido Wiesenberg et Martina Gocke ( Department of geography, Université de Zurich), Sylvain Bernard (UMR 7590 IMPMC UPMC)