Abstract
Hot and boiling springs in Kenya and New Zealand that are emitting water with temperatures more than 90 °C are commonly characterized by a complex array of CaCO3 and SiO2 precipitates that have been formed through abiogenic and biogenic processes. Thermophilic bacteria are the only microbes that can survive in the boiling water that is discharged into pools around the spring orifice. Analysis of modern substrates from various springs in the Kenya Rift Valley and the Taupo Volcanic Zone in New Zealand shows that they are inhabited by a diverse array of coccoid and filamentous bacteria. In some areas these bacteria produce copious amounts of mucus that coat the substrates. Although the coccoid and filamentous bacteria provide substrates for CaCO3 and SiO2 precipitation, the microbes do not seem to have any direct influence on the morphology of the precipitates that are produced. Conversely, the mucus found in these hot spring pools selectively takes up elements such as Si, Mg, Al, and Fe, but is not calcified. In many cases the elements that are selectively fixed by the mucus are only present in very low concentrations in the spring water. In one of the Waikite springs in New Zealand, the mucus plays an active role in the formation of the calcite deposits by providing a template for crystal nucleation and binding the small calcite crystals to the substrate. The latter process is especially important because the flowing waters of the spring could easily transport the grains if they were not bound to the substrate.
Les sources chaudes et bouillonnantes au Kenya et en Nouvelle-Zélande, qui libèrent de l'eau à des températures supérieures à 90 °C, sont généralement caractérisées par un système complexe de précipités de CaCO3 et SiO2, qui doivent leur cristallisation à des processus abiogénique et biogénique. Les bactéries thermophiles représentent les seuls microbes capables de survivre dans l'eau bouillante qui est déversée dans les étangs entourant la bouche des sources. L'étude des substrats qui se forment actuellement autour de différentes sources dans la vallée du Kenya Rift, et dans la zone volcanique de Taupo en Nouvelle-Zélande, montre que ces sources sont habitées par un ensemble diversifié de bactéries coccoïdes et filamenteuses. Dans certaines régions, ces bactéries produisent des quantités copieuses de mucus recouvrant le substrat. Quoique les bactéries de forme coccoïde et filamenteuse produisent les substrats pour la précipitation de CaCO3 et SiO2, les microbes ne semblent pas exercer une influence directe sur la morphologie des précipités qui sont produits. D'autre part, le mucus trouvé dans les étangs de ces sources chaudes absorbent sélectivement les éléments tels que le Si, Mg, Al et Fe, mais il n'est pas calcifié. Dans de nombreux cas, les éléments qui sont fixés par le mucus sont présents uniquement en très faibles concentrations dans l'eau des sources. Dans une des sources de Waikite en Nouvelle-Zélande, le mucus joue un rôle actif dans la formation des dépôts de calcite en fournissant une matrice pour la nucléation des cristaux et pour la cimentation des petits cristaux de calcite sur le substrat. Ce dernier processus est particulièrement important, car les eaux courantes émises par la source peuvent aisément transporter les grains, à la condition de ne pas être cimentés au substrat. [Traduit par la rédaction]