Résoudre un mystère de longue date sur la toile d’art rupestre du désert –

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  • Promenez-vous dans un désert presque partout dans le monde et vous remarquerez éventuellement des rochers tachés de noir, en particulier là où le soleil brille le plus et où l’eau ruisselle ou la rosée s’accumule. À certains endroits, si vous avez de la chance, vous pourriez tomber sur de l’art ancien – des pétroglyphes – gravés dans la tache. Pendant des années, cependant, les chercheurs ont mieux compris les pétroglyphes que la mystérieuse tache sombre, appelée vernis de roche, dans laquelle ils ont été dessinés.

    En particulier, la science n’est pas encore parvenue à une conclusion sur l’origine du vernis de roche, qui est exceptionnellement riche en manganèse.

    Maintenant, les scientifiques du California Institute of Technology, du SLAC National Accelerator Laboratory du ministère de l’Énergie et d’ailleurs pensent avoir une réponse. Selon un article récent de Actes de l’Académie nationale des sciences, le vernis de roche est laissé par les communautés microbiennes qui utilisent le manganèse pour se défendre contre le soleil du désert.

    Le mystère du vernis de roche est ancien, a déclaré Usha Lingappa, étudiante diplômée à Caltech et auteur principal de l’étude. “Charles Darwin a écrit à ce sujet, Alexander von Humboldt a écrit à ce sujet”, a-t-elle déclaré, et il existe un débat de longue date sur son origine biologique ou inorganique.

    Mais, a déclaré Lingappa, elle et ses collègues n’ont pas vraiment cherché à comprendre d’où vient le vernis de roche. Au lieu de cela, ils se sont intéressés à la façon dont les écosystèmes microbiens du désert interagissent avec le vernis rocheux. Pour ce faire, ils ont déployé autant de techniques qu’ils pouvaient en proposer : séquençage de l’ADN, analyses minéralogiques, microscopie électronique et, avec l’aide du scientifique de Stanford Synchroton Radiation Lightsource (SSRL) Samuel Webb, des méthodes avancées de spectroscopie des rayons X qui pourraient cartographier différents types de manganèse et d’autres éléments dans des échantillons de vernis de roche.

    “En combinant ces différentes perspectives, nous pourrions peut-être dresser un tableau de cet écosystème et le comprendre de nouvelles manières”, a déclaré Lingappa. “C’est là que nous avons commencé, puis nous sommes tombés sur cette hypothèse” pour la formation de vernis de roche.

    L’une des principales observations de l’équipe était que, alors que le manganèse dans la poussière du désert est généralement sous forme de particules, il était déposé en couches plus continues dans le vernis, un fait révélé par les méthodes de spectroscopie aux rayons X à SSRL qui peuvent dire non seulement quels composés chimiques composent un échantillon mais aussi comment ils sont répartis, à l’échelle microscopique, dans tout l’échantillon.

    Cette même analyse a montré que les types de composés de manganèse contenus dans les vernis étaient le résultat de cycles chimiques en cours, plutôt que d’être laissés au soleil pendant des millénaires. Ces informations, combinées à la prévalence de bactéries appelées Chroococcidiopsis qui utilisent le manganèse pour lutter contre les effets oxydatifs du soleil du désert, ont conduit Lingappa et son équipe à conclure que le vernis de roche avait été laissé par ces bactéries.

    Pour sa part, Webb a déclaré qu’il apprécie toujours un projet sur le manganèse – “Je suis un mangaphile depuis un certain temps maintenant” – et que ce projet est arrivé au bon moment, compte tenu des progrès de la spectroscopie aux rayons X à SSRL. Les améliorations de la taille du faisceau de rayons X ont permis aux chercheurs d’obtenir une image plus fine du vernis de roche, a-t-il déclaré, et d’autres améliorations leur ont permis d’avoir un bon aperçu de leurs échantillons sans risquer de les endommager. “Nous sommes toujours en train de bricoler et de peaufiner les choses, et je pense que c’était le bon moment pour un projet qui n’aurait peut-être pas été réalisable il y a 5 ou 10 ans.”

    Source de l’histoire :

    Matériaux fourni par Laboratoire national des accélérateurs DOE/SLAC. Original écrit par Nathan Collins. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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