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Quel est le lien entre le corail rouge de Méditerranée et les nanosciences

Par Angèle Ricolleau

Le corail rouge (figure 1) est un organisme pluricellulaire constitué d’un squelette qui est du minéral. Ce squelette minéral est constitué d’un agencement de cristaux de calcite qui ont une orientation bien particulière et que l’on ne retrouve pas dans des minéraux de calcites fabriqués sans l’aide d’un organisme biologique.

L’étude de ce squelette fabriqué par un organisme biologique est très intéressante du fait de la particularité de son architecture minérale à toutes les échelles et de la composition chimique du squelette qui croît lentement (environ 1 mm en 10 ans) et qui enregistre ainsi les variations de son milieu.


Figure 1

On peut découper une tranche dans ce squelette (figure 2a) et l’observer à l’œil nu. Puis, on peut l’observer à l’aide d’un microscope optique qui grossit l’image (figure 2b). On peut ainsi voir différentes couleurs qui indiquent différentes orientations de nos cristaux de calcite dans le squelette.

On pousse l’étude en utilisant un microscope électronique à balayage pour observer notre tranche. Le microscope électronique faisant la même chose qu’un microscope optique, c’est-à-dire qu’il grossit l’image, mais en utilisant des électrons comme source à la place de la lumière visible dans le cas du microscope optique.

La lumière visible peut être assimilable à une onde et l’on peut définir sa longueur d’onde. Il en est de même pour les électrons qui ont une longueur d’onde plus petite et qui permettent donc d’agrandir encore plus l’image dans un microscope électronique. Notre tranche de squelette peut ainsi nous apparaître 1000 fois plus grande. Ceci a permis de voir que le squelette contient des minéraux individuels d’une taille d’environ 100 nm (équivalent à la taille d’un virus ou à 1/1000ème du diamètre d’un cheveu) agencé en filaments d’une taille de quelque micromètres (1/100ème du diamètre d’un cheveu) (figure 2 c et d).


Figure 2

La calcite observée dans le squelette de corail rouge est particulière en comparaison de la calcite fabriquée sans l’aide de la biologie. La calcite est constituée d’atomes de calcium, de carbone et d’oxygène. En plus d’avoir une même orientation des grains dans le squelette, la calcite du corail rouge contient environ 10% de magnésium ainsi que d’autres éléments chimiques comme le soufre et le strontium. La concentration en magnésium et autres éléments chimiques présents dans les grains va dépendre de l’environnement du corail (température de l’eau, pH, pollution).

Pour en savoir plus sur le corail rouge ...