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Les sols de la Terre contiennent plus de trois fois la quantité de carbone que l’on trouve dans l’atmosphère, mais les processus qui lient le carbone dans le sol ne sont pas encore bien compris.

Séquestrer davantage de carbone

L’amélioration de cette compréhension pourrait aider les chercheurs à élaborer des stratégies pour séquestrer davantage de carbone dans le sol, le maintenant ainsi hors de l’atmosphère où il se combine avec l’oxygène et agit comme un gaz à effet de serre. Une nouvelle étude décrit une méthode révolutionnaire d’imagerie des interactions physiques et chimiques qui séquestrent le carbone dans le sol à une échelle quasi atomique, avec des résultats surprenants.
À cette occasion, les chercheurs ont montré – pour la première fois – que le carbone du sol interagit avec les minéraux et d’autres formes de carbone provenant de matières organiques, telles que les parois cellulaires bactériennes et les sous-produits microbiens. Les précédentes recherches en imagerie n’avaient mis en évidence que des interactions par couches entre le carbone et les minéraux dans les sols.
« S’il existe un mécanisme négligé qui peut nous aider à retenir plus de carbone dans les sols, alors cela aidera notre climat », a déclaré l’auteure principale de cette étude Johannes Lehmann,
Comme la résolution de cette nouvelle technique est proche de l’échelle atomique, les chercheurs ne sont pas certains des composés qu’ils examinent, mais ils soupçonnent que le carbone présent dans les sols provient probablement des métabolites produits par les microbes du sol et des parois des cellules microbiennes. « Selon toute vraisemblance, il s’agit d’un cimetière microbien », a déclaré M. Lehmann.
« Nous avons fait une découverte inattendue où nous avons pu voir des interfaces entre différentes formes de carbone, et pas seulement entre le carbone et les minéraux. Nous pourrions commencer à examiner ces interfaces et essayer de comprendre quelque chose à propos de ces interactions. », a déclaré Lehmann.

Atténuer le changement climatique par la séquestration

Cette technique a révélé des couches de carbone autour de ces interfaces organiques. Elle a également montré que l’azote était un acteur important pour faciliter les interactions chimiques entre les interfaces organiques et minérales, a déclaré Angela Possinger. En conséquence, les agriculteurs peuvent améliorer la santé des sols et atténuer le changement climatique par la séquestration du carbone en considérant la forme de l’azote dans les amendements du sol, a-t-elle dit.
« Nos collègues physiciens montrent la voie au niveau mondial pour améliorer notre capacité à examiner de très près les propriétés des matériaux », a déclaré M. Lehmann. « Sans une telle collaboration interdisciplinaire, ces percées ne sont pas possibles ».
Cette nouvelle technique de microscopie électronique cryogénique et de spectroscopie permettra aux chercheurs de sonder toute une série d’interfaces entre les matériaux souples et durs, y compris ceux qui jouent un rôle dans le fonctionnement des batteries, des piles à combustible et des électrolyseurs, a déclaré M. Kourkoutis.
Cette recherche a été publiée dans Nature Communications.
Source : Cornell University
Crédit photo : Pexels