Microsites anoxiques → compétition des accepteurs d'électrons → suppression du méthane

Les maillons de la chaîne

7 étapes, du levier agronomique à l'effet santé.

1. S4 microsites anoxiques Dans un sol engorgé ou compacté, la diffusion de l'oxygène s'effondre : des microsites anoxiques se forment, où la respiration aérobie devient impossible.
2. S4 Accepteur d’électrons Privés d'oxygène, les micro-organismes mobilisent les accepteurs d'électrons alternatifs dans un ordre thermodynamique strict — nitrate, manganèse, fer(III), sulfate, puis CO2 — chacun livrant moins d'énergie que le précédent.
3. S4 Réduction du fer Tant que persiste du fer(III) (ferrihydrite, oxydes), les bactéries ferri-réductrices le réduisent en fer(II) : ce palier, plus rentable que la sulfato-réduction, capte en priorité l'hydrogène et l'acétate du milieu.
4. S2 Sulfato-réduction Le fer(III) épuisé, les bactéries sulfato-réductrices prennent le relais : en réduisant le sulfate, elles consomment l'hydrogène et l'acétate — les substrats mêmes dont dépendent les méthanogènes.
5. S2 Méthanogenèse Derniers servis car les moins rentables énergétiquement, les méthanogènes sont supplantés : tant que le fer(III) et le sulfate ne sont pas épuisés, la méthanogenèse est thermodynamiquement réprimée.
6. S4 zone de transition sulfate-méthane Le méthane ne s'accumule que sous le front où le sulfate s'épuise — la zone de transition sulfate-méthane — où l'oxydation anaérobie du méthane en consume encore une part avant qu'il ne s'échappe.
7. F1 Atténuation du changement climatique D'où un levier d'atténuation contre-intuitif : maintenir un pool de sulfate (gypse) ou de fer(III) dans les sols engorgés et les rizières recule le front méthanogène et réduit les émissions de CH4, gaz à effet de serre 28 à 80 fois plus puissant que le CO2.