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Unveiling organomineral associations at the nanoscale by bridging their structure and dynamics

Description du projet

Le potentiel de minuscules structures gélatineuses pour le stockage du carbone

Les sols jouent un rôle essentiel dans le stockage du carbone et la croissance des plantes. Les mécanismes exacts à l’origine de la stabilisation du carbone à long terme demeurent toutefois mal compris. Le projet NANOCLICS, financé par le CER, va concentrer ses recherches sur de minuscules structures dans le sol baptisées nanoCLIC. Il s’agit de matériaux gélatineux composés de molécules métalliques et organiques qui jouent un rôle essentiel pour retenir le carbone dans le sol sur une longue période. Faisant appel à des techniques avancées d’imagerie à l’échelle nanométrique, NANOCLICS examinera ces structures dans 10 types de sols, étudiera leur formation et leur évolution au fil du temps et appréciera leur rôle dans le stockage du carbone. En combinant ces connaissances à l’échelle nanométrique avec des modèles de stockage du carbone, le projet entend améliorer la gestion du carbone dans les sols et apporter de nouvelles perspectives sur l’aide que peuvent fournir les sols contre le changement climatique.

Objectif

The NANOCLICS project will demonstrate that metallic polymers of just a few atoms linked to organic molecules are the pivotal organomineral association structures in soils. They form an hydrated gel nanostructure called nanoCLICs. The project will: 1) explore their structure at the nanoscale in 10 soil types; 2) elucidate the nanoCLICs dynamics; and 3) quantify their contribution to soil carbon sequestration. The project will rely on the nanoCLICs molecular model that I previously developed.
Organomineral associations stabilize organic compounds in soils, which is crucial for long-term carbon sequestration and plant nutrition. Demonstrating that metallic polymers of a few atoms linked to organic molecules are the molecular units of these associations is key to understanding carbon stabilization, but their nanostructure and dynamics must first be deciphered.
Organic molecule adsorption on mineral surfaces is often put forward to explain the persistence of organic compounds in soils. However, direct in situ characterization in intact samples has been challenging due to the lack of true nanometer-scale resolution analyses. My recent studies have demonstrated that organomineral nanostructures can now be characterized using advanced nanometer-resolved nanoscience techniques.
By using these techniques, which I recently applied to Andosols, we will fulfil three objectives:
STRUCTURE: we will explore the nanoCLIs structure at the nanoscale in 10 soil types using nanoscale spatially resolved imaging techniques
DYNAMICS: we will elucidate the nanoCLICs dynamics (formation, evolution, disruption) using a specifically developed long-term column experiment
MODEL: we will quantify nanoCLICs contributions to soil carbon sequestration by linking nanoscale organomineral knowledge with operational carbon storage models
The NANOCLICS project will unlock crucial insights into the stabilization and destabilization of soil organic matter, enhancing soil carbon management.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2024-ADG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE POUR L'AGRICULTURE, L'ALIMENTATION ET L'ENVIRONNEMENT
Contribution nette de l'UE
€ 2 499 875,00
Coût total
Aucune donnée

Bénéficiaires (1)