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L'INRA met en évidence un nouvel oxyde de fer : la Fougérite

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La famille des oxydes de fer s'agrandit. Aux côtés de l'hématite et de la goethite, les chercheurs de l'INRA1 vous présentent la Fougérite. Ce nouvel oxyde de fer, découvert dans les sols de la forêt de Fougères en Ille-et-Vilaine, vient d'obtenir son homologation par l'Association Internationale de Minéralogie.

Profil de sol de type gley en forêt de Fougères (Ile et Vilaine) . La couleur bleue diffuse est liée à la présence de fougérite. © INRA / F. Trolard

Suivant la forme minéralogique sous laquelle il s'exprime, le fer détermine la couleur des sols. Ainsi, lorsque les sols sont ocre rouge, c'est l'hématite qui prédomine ; lorsqu'ils sont ocre jaune, c'est la goethite ; enfin, les sols de couleur blanche ne contiennent pas de fer.

La couleur bleu-vert de certains sols est due à un nouvel oxyde de fer : la fougérite

La couleur bleu-vert de certains sols, virant à l'ocre jaune lorsqu'ils se retrouvent au contact de l'air est utilisée depuis 1905 comme critère universel de reconnaissance des gleys, sols engorgés par l'eau et présentant des conditions réductrices. Ces sols sont présents sous tous les climats et difficiles à mettre en valeur.

Ce n'est qu'en 1996, que les chercheurs du centre INRA d'Avignon, en collaboration avec le CNRS et l'Université Henri Poincaré de Nancy, ont pu montrer que le minéral naturel donnant leur couleur bleu-vert aux gleys appartient au groupe des " rouilles vertes ", composés largement étudiés au XXème siècle in vitro.

Il a fallu pour cela étudier à la fois la qualité des eaux du sol, les réactions chimiques entre solide et solution, et les formes solides du fer dans les sols. Il s'agit donc d'une approche pluridisciplinaire combinant la science du sol, la géochimie, la minéralogie, la cristallographie, la physique du solide et la modélisation thermodynamique.

La fougérite : une nouvelle espèce minérale officiellement homologuée

Les chercheurs ont ainsi pu caractériser cette nouvelle espèce minérale et obtenir de l'Association Internationale de Minéralogie, en février 2004, son homologation sous le nom de fougérite, d'après le nom de la forêt de Fougères, en Ille-et-Vilaine.

Dans les sols, la fougérite est le principal intermédiaire cristallin entre le fer ferreux, soluble dans l'eau, et les oxydes de fer ferrique, insolubles. Elle est un indicateur très sensible des conditions d'aérobiose / anaérobiose : au contact de l'oxygène, la fougérite de couleur bleu-vert se transforme en lépidocrocite ou en goethite, de couleur ocre. Elle peut, de plus, limiter la dénitrification en entrant en compétition avec le nitrate pour la respiration des microorganismes aérobies facultatifs ou anaérobies, ou en le réduisant directement en ammonium.

Elle interagit aussi avec de nombreux métaux potentiellement polluants, comme le cuivre, le zinc, le nickel etc. Elle joue donc un rôle clef dans les interactions entre solides du sol, eau du sol et êtres vivants. Enfin, la fougérite est également présente dans les constructions en acier mais elle y est indésirable : sa structure cristalline en feuillet accélère en effet la fragilisation des ouvrages.

1 Unité de recherche « Géochimie des Sols et des Eaux », département Environnement et Agronomie, centre INRA d'Avignon, site d'Aix-en-Provence.

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