Promenez-vous dans un désert presque partout dans le monde, et finalement vous remarquerez des roches sombres, surtout là où le soleil brille le plus et l'eau ruisselle ou la rosée se rassemble. A certains endroits, si tu es chanceux, 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, appelé vernis de roche, dans lequel ils ont été dessinés.

En particulier, la science n'est pas encore parvenue à une conclusion sur l'endroit où le vernis de roche, qui est exceptionnellement riche en manganèse, vient de.

Maintenant, scientifiques du California Institute of Technology, le SLAC National Accelerator Laboratory du ministère de l'Énergie et 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, dit Usha Lingappa, un étudiant diplômé de Caltech et l'auteur principal de l'étude. "Charles Darwin a écrit à ce sujet, Alexander von Humboldt a écrit à ce sujet, " elle a dit, et il existe un débat de longue date sur son origine biologique ou inorganique.

Mais, Lingappa a dit, elle et ses collègues n'ont pas vraiment cherché à comprendre d'où vient le vernis de roche. Au lieu, ils se sont intéressés à la façon dont les écosystèmes microbiens du désert interagissent avec le vernis rocheux. Faire cela, ils ont déployé autant de techniques qu'ils ont pu imaginer :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, peut-être pourrions-nous dresser un tableau de cet écosystème et le comprendre autrement, " dit Lingappa. " C'est là que nous avons commencé, et puis nous sommes tombés sur cette hypothèse" pour la formation de vernis de roche.

L'une des principales observations de l'équipe était que, tandis que le manganèse dans la poussière du désert est généralement sous forme de particules, il a été déposé en couches plus continues en 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 distribués, à l'échelle microscopique, tout au long de l'échantillon.

Cette même analyse a montré que les types de composés de manganèse dans les vernis étaient le résultat de cycles chimiques en cours, plutôt que d'être laissé au soleil pendant des millénaires. Ces informations, combinée à la prévalence de bactéries appelées Chroococcidiopsis qui utilisent le manganèse pour lutter contre les effets oxydatifs du dur soleil du désert, a 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 aimait toujours un projet sur le manganèse - "Je suis un mangaphile depuis un moment maintenant" - et que ce projet est arrivé au bon moment, étant donné les progrès de la spectroscopie des 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, il a dit, 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."