Réduction microbienne des actinides : CLassification, dépendance de la spéciation et applications environnementales – Miracle

MIRACLE est un projet interdisciplinaire franco-allemand alliant microbiologie moléculaire, biogéochimie, géochimie, chimie analytique et spectroscopie. L'objectif est de catégoriser systématiquement les processus de réduction microbienne de l'uranium (U) en étudiant la spéciation initiale de l’U(VI), des produits U(IV) formés et le rôle de l'U(V) en tant qu'intermédiaire clé. Des techniques de spectroscopie et microscopie avancées seront utilisées pour étudier ces processus chez 3 genres bactériens: Shewanella, Desulfosporosinus et Anaeromyxobacter. Différents complexes d'U(VI), dont ceux bien caractérisés issus de sa complexation avec des composés extraits de zones humides, seront étudiés pour analyser les relations entre réduction microbienne et spéciation. La spectroscopie à fluorescence détectée par rayons X à haute résolution d'énergie (HERFD-XANES) et la spectroscopie d'absorption des rayons X à haute résolution (EXAFS) renseigneront sur les produits de réduction de l'U formés et la présence d'U(V) durant ce processus, l'occurrence et la stabilité de cet état d'oxydation étant encore mal comprises. De plus, la cartographie par fluorescence détectée par rayons X à haute résolution (HERFD-XRF) sera appliquée pour la première fois sur des échantillons biogéniques afin d'élucider la distribution spatiale des différents états d'oxydation de l'U dans la biomasse. Pour comprendre les mécanismes de réduction de l'uranium au niveau moléculaire, des approches complémentaires de protéomique et/ou transcriptomique seront réalisées.
Ce projet vise à combler les lacunes sur la réduction microbienne de l'U(VI) en identifiant de manière exhaustive les processus impliqués. Ainsi, ce travail contribuera non seulement au développement de nouvelles stratégies de bioremédiation, mais aussi à une analyse approfondie pour la sureté du stockage géologique profond des déchets radioactifs, aidant in fine à protéger les eaux souterraines et potables de la contamination par l'U.