Participation des biofilms bactériens à l’altération des verres de vitraux médiévaux : utiliser l’expérimental pour se rapprocher des cas réels

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Ce stage s’inscrit dans un travail développé au LGE depuis plusieurs années, visant à reproduire au laboratoire la colonisation microbiologique des vitraux médiévaux, en vue de la compréhension des phénomènes de bioaltération se produisant à l’interface biofilms/verres. Un intérêt particulier est porté, dans ce travail, à l’impact des variations de composition d’une pièce de verre à une autre (notamment liées à la couleur) sur la colonisation microbiologique et la bioaltération associée. Sur la base de protocoles de bioaltération innovants appliqués à un réacteur en flux ouvert instrumenté, de précédents travaux ont permis de démontrer :
1/ le rôle joué par le phosphore contenu dans certains verres médiévaux sur la colonisation des vitraux en tant que substrats nutritifs ;
2/ le rôle joué par le fer et le manganèse sur la reproduction artificielle de la pathologie de brunissement des vitraux manganésien, à partir de souches présentant une capacité d’oxydation du manganèse.
Dans l’idée d’approfondir ces résultats, un stagiaire sera recruté au laboratoire.
Les objectifs du stage sont les suivants :

• Fouiller les liens entre épaisseurs/propriétés des biofilms et teneur en phosphore des verres : des verres avec une base alumino-silicatée commune mais des concentrations en phosphore différentes seront formulés et synthétisés au laboratoire, en vue d’être altérés en bioréacteur avec la souche modèle Pseudomonas putida ;
• Reproduire la pathologie de brunissement des vitraux manganésiens avec une souche prélevée in situ : la précipitation d’oxydes de manganèse a déjà été observée pour certains verres du panel d’étude avec la souche modèle Pseudomonas putida, il s’agira cette fois de travailler avec la souche Arthrobacter crystallopoeites, recensée sur des vitraux médiévaux ;
• Explorer la matrice biofilm : plus exploratoire, et connecté aux deux points précédents, cet axe a pour vocation de travailler au coeur des biofilms, potentiels accumulateurs d’éléments relargués par les verres et sièges de la précipitation de phases secondaires d’origine biotique. Il s’agira de développer des protocoles pour l’analyse de ces phases organiques : utilisation d’une micro-électrode pour sonder pH et redox, analyses compositionnelles (ICP-OES), microscopie optique et MEB…

Nous recherchons un·e étudiant·e en M2 pour la période de février à juin 2027, avec des connaissances théoriques et expérimentales en chimie, sciences des matériaux et si possible (c’est un vrai plus) en microbiologie.