Couplage Méthane-Fer-Soufre archéen : oxydation anaérobie du méthane (AOM) et puits CH4 globaux

• S-AOM (sulfate) — consortia ANME (Anaerobic Methanotrophic Archaea) + bactéries sulfato-réductrices ; CH₄ + SO₄²⁻ → CO₂ + HS⁻. Domine en sédiments marins ;
• Fe-AOM (fer) — Ca. Methanoperedens couple CH₄ à la réduction de Fe(III) ; documenté en sédiments lacustres et sols hydromorphes (Cai 2018, Bar-Or 2017) ;
• N-AOM (nitrate/nitrite) — Methanoperedens + Methylomirabilis oxyfera ; CH₄ + NO₃⁻/NO₂⁻ → N₂.

Mécanisme : les ANME utilisent la methyl-coenzyme M réductase (MCR) en mode inversé (l'enzyme de la méthanogenèse, à rebours, oxyde le CH₄) ; le transfert d'électrons extracellulaire vers le partenaire (sulfato-réducteurs ou minéraux Fe) se fait par cytochromes multihémiques et nanofilaments.

Portée : l'AOM marine consomme ~80 % du CH₄ produit dans les sédiments avant émission (régulateur climatique majeur — chiffre marin, à ne pas transposer tel quel aux sols) ; le couplage Fe-CH₄ explique en partie pourquoi des zones humides riches en Fe(III) émettent moins de CH₄ que prévu ; le couplage N-CH₄ ouvre l'atténuation simultanée de CH₄ et N₂O.

Agronomie : les sols à alternance redox (riziculture, zones humides) hébergent ces consortia ; favoriser l'AOM-Fe pourrait réduire les émissions de CH₄ rizicole (~10 % des émissions agricoles), les pratiques AWD régénérant l'accepteur Fe(III). Le CH₄ apparaît ainsi comme un nouvel acteur du cycle du fer.