Méthanogenèse

La méthanogenèse est un ensemble de voies métaboliques produisant du méthane chez certains microorganismes, qualifiés de méthanogènes. De tels microorganismes n'ont été identifiés qu'au sein du domaine des archées, un groupe de procaryotes distincts des bactéries et des eucaryotes d'un point de vue phylogénétique, bien que de nombreuses archées vivent étroitement associées à des bactéries anaérobies. La production de méthane est une manifestation importante et très répandue du métabolisme microbien. C'est bien souvent la dernière étape de la décomposition de la biomasse, participant ainsi au processus plus général de méthanisation. Certaines études réalisées au début du 21e siècle indiqueraient que les feuilles des plantes vivantes produiraient elles aussi du méthane, tandis que d'autres recherches établiraient plutôt que les plantes rejetteraient par les feuilles du méthane absorbé au niveau des racines. Il se peut que des processus inconnus produisent du méthane chez les végétaux, m

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Archaea

Les archées () ou Archaea (du grec ancien , « originel, primitif »), anciennement appelés archéobactéries, sont des microorganismes unicellulaires procaryotes, c'est-à-dire des êtres vivants constit

Métabolisme méthanogène

Les organismes à métabolisme méthanogène, ou simplement les méthanogènes, sont des micro-organismes qui produisent du méthane comme sous-produit métabolique de la vie en conditions anoxiques, par mé

Bactérie

Le terme bactérie est un nom vernaculaire qui désigne certains organismes vivants microscopiques et procaryotes présents dans tous les milieux. Le plus souvent unicellulaires, elles sont parfois plu

Controls on subsurface methane fluxes and shallow gas formation in Baltic Sea sediment (Aarhus Bay, Denmark)

Sabine Flury McGinnis

Shallow gas accumulates in coastal marine sediments when the burial rate of reactive organic matter beneath the sulfate zone is sufficiently high and the methanogenic zone is sufficiently deep. We investigated the controls on methane production and free methane gas accumulation along a 400 m seismo-acoustic transect across a sharp transition from gas-free into gas-bearing sediment in Aarhus Bay (Denmark). Twelve gravity cores were taken, in which the pore water was analyzed for inorganic solutes while rates of organic carbon mineralization were measured experimentally by (SO42-)-S-35 radiotracer method. The thickness of organic-rich Holocene mud increased from 5 to 10 m along the transect concomitant with a shallowing of the depth of the sulfate-methane transition from >4 m to 2.5 m. In spite of drastic differences in the distribution of methane and sulfate in the sediment along the transect, there were only small differences in total mineralization, and methanogenesis was only equivalent to about 1% of sulfate reduction. Shallow gas appeared where the mud thickness exceeded 8-9 m. Rates of methanogenesis increased along the transect as did the upward diffusive flux of methane. Interestingly, the increase in the sedimentation rate and Holocene mud thickness had only a modest direct effect on methanogenesis rates in deep sediments. This increase in methane flux, however, triggered a shallowing of the sulfate-methane transition which resulted in a large increase in methanogenesis at the top of the methanogenic zone. Thus, our results demonstrate a positive feedback mechanism that causes a strong enhancement of methanogenesis and explains the apparently abrupt appearance of gas when a threshold thickness of organic-rich mud is exceeded. (C) 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Elsevier2016

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Influence of temperature and high acetate concentrations on methanogenensis in lake sediment slurries

Christof Holliger, Bernhard Wehrli

Methanogenesis from main methane precursors H2/CO2 and acetate was investigated in a temperature range of 2–70 °C using sediments from Lake Baldegg, Switzerland. Psychrophilic, psychrotrophic, mesophilic, and thermophilic methanogenic microbial communities were enriched by incubations for 1–3 months of nonamended sediment slurries at 5, 15, 30, and 50 °C. Isotope experiments with slurries amended with 14C-labeled bicarbonate and 14C-2-acetate showed that in the psychrophilic community (enriched at 5 °C), about 95% of methane originated from acetate, in contrast to the thermophilic community (50 °C) where up to 98% of methane was formed from bicarbonate. In the mesophilic community (30 °C), acetate was the precursor of about 80% of the methane produced. When the hydrogen–carbon dioxide mixture (H2/CO2) was used as a substrate, it was directly converted to methane under thermophilic conditions (70 and 50 °C). Under mesophilic conditions (30 °C), both pathways, hydrogenotrophic and acetoclastic, were observed. At low temperatures (5 and 15 °C), H2/CO2 was converted into methane by a two-step process; first acetate was formed, followed by methane production from acetate. When slurries were incubated at high partial pressures of H2/CO2, the high concentrations of acetate produced of more than 20 mM inhibited acetoclastic methanogenesis at a temperature below 15 °C. However, slow adaptation of the psychrophilic microbial community to high acetate concentrations was observed.

Blackwell Publishing Ltd, Oxford2007

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ENV-202: Microbiology for engineers

Le cours "Microbiologie pour l'ingénieur" couvre les processus microbiens principaux qui ont lieu dans l'environnement et dans des systèmes de traitement. Il présente les cycles des éléments qui sont catalysés par des microorganismes et qui ont un impact important sur la planète Terre.

ENV-103: Biology

Diversité du monde vivant, rôle et action des Procaryotes dans la biosphère. Fonctionnement biochimique des êtres vivants comprenant les voies métaboliques centrales et les fonctions des biomolécules majeures. Rôle central joué par l'information génétique, des mécanismes évolutifs et de régulation.

ENV-220: Fundamentals in ecology

The students will learn the fundamentals in ecology with the goal to perceive the environment beyond its physical and chemical characteristics. Starting from basic concepts, they will acquire mechanistic understanding of biodiversity, ecosystem functioning and global change.