Fenton-like et radicaux hydroxyles dans les sols : oxydation abiotique de la MAOM et flux CO₂ non microbien
La voie de Fenton classique (Fe²⁺ + H₂O₂ → Fe³⁺ + OH⁻ + ·OH) génère des radicaux hydroxyles parmi les plus oxydants connus. Longtemps crue cantonnée aux conditions acides (pH < 4), elle est désormais reconnue comme ubiquitaire sous sa forme hétérogène (« Fenton-like ») : magnétite, goethite et hématite activent le peroxyde d'hydrogène à pH naturel.
La production de radicaux est massive lors des pulses de réoxygénation succédant à l'anoxie : le Fe²⁺ accumulé dans les micropores (< 10 µm) réagit instantanément, oxydant 5 à 20 % du carbone organique dissous et générant un flux de CO₂ purement abiotique — jusqu'à 25 % de la respiration totale dans les sols riches en argiles ou issus de roches métamorphiques (5-10 % dans les sols volcaniques). Ces magnitudes restent des estimations dépendantes du type de sol.
Au-delà de la portée millimétrique classique, des transferts à plus longue distance sont décrits : médiation par acides organiques adsorbés sur les minéraux (radicaux centrés sur le carbone, propagation centimétrique) et électrification de contact lors de la condensation de vapeur d'eau.
Ces mécanismes déstabilisent activement la MAOM en minéralisant des composés récalcitrants (fractions aromatiques plutôt que lignine — la MAOM est dominée par des composés d'origine microbienne), transformant des puits de carbone en sources de CO₂ lors des cycles séchage-réhumectation. Implication : les modèles du cycle du carbone qui ignorent l'oxydation abiotique sous-estiment systématiquement les flux et la dynamique du carbone stable.
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