Stromatolieten behoren tot de oudste sporen van leven op aarde (meer dan 3,4 miljard jaar oud) en vormen een uniek fossielenarchief dat bijna de gehele geologische tijdspanne beslaat. Mijn doel is om de sporen die in stromatolieten bewaard zijn gebleven te onderzoeken, met een focus op hun potentieel als archief van biosignaturen. Mijn onderzoek bevindt zich op het snijvlak van geochemie, mineralogie, paleomilieu-reconstructie en astrobiologie, met als doel de complexe wisselwerking tussen biologische processen en abiotische sedimentaire structuren te ontcijferen.
Sleutelwoorden
Oorsprong van het leven • Biosignaturen • Stromatolieten • Microbialieten • Paleomilieus • Collecties
Onderzoekinteresses
Ik bestudeer de diversiteit, morfologie en evolutie van microbieel gesteente in tijd en ruimte. Ik ben vooral geïnteresseerd in hoe deze structuren ons informatie verschaffen over het vroege leven, de paleomilieuomstandigheden en de veerkracht van microbiële ecosystemen op aarde.
Mijn onderzoek richt zich op de geochemische karakterisering van moderne en oude stromatolieten om paleomilieuomstandigheden in zowel lokale als mondiale context te reconstrueren. Ik analyseer hun stabiele isotopeninhoud (δ¹³C, δ¹⁸O) en specifieke redoxgevoelige tracers (Fe, Mn, U, V, Mo), evenals zeldzame aardmetalen.
Daarnaast bestudeer ik de morfologie, mineralogie en interne laminatiestructuren van stromatolieten, met name door middel van cyclostromatostratigrafie, een opkomend vakgebied dat zich bezighoudt met mogelijke ritmische groeipatronen en de milieufactoren die daarop van invloed zijn.
Door deze benaderingen te combineren, wil ik inzicht krijgen in de relatie tussen microbiële processen en abiotische factoren bij de vorming van organisch-sedimentaire structuren op micro- tot macroschaal gedurende lange geologische tijdsperioden.
Stromatolietcollectie
Volgens mijn wetenschappelijke benadering kunnen stromatolieten worden gedefinieerd als “versteende sedimentaire structuren, afgezet in verschillende waterrijke omgevingen, en gekenmerkt door gestructureerde laminering vanaf een initiatieoppervlak onder de gecombineerde invloed van microbiële gemeenschappen en omgevingsfactoren”.
Tijdens mijn doctoraat heb ik een referentiecollectie van microbieel gesteente samengesteld in het Muséum national d’Histoire naturelle in Parijs, die nu toegankelijk is voor de wetenschappelijke gemeenschap. Dit gecureerde archief bestrijkt de periode van het Precambrium tot het Kwartair en ondersteunt vergelijkend onderzoek naar de vorming van microbieel gesteente doorheen de tijd en in verschillende omgevingen.
https://doi.org/10.60520/IEDA/113109
Mocht u interesse hebben in samenwerking op het gebied van stromatolieten (geomicrobiologie, geochemie, paleomilieu, evolutie, diagenese, ...), of behoefte hebben aan poedermonsters, foto's, algemene informatie, dan hoor ik dat graag! Het zou mij een groot genoegen zijn om deze collectie tot leven te brengen.
Actueleonderwerpen
Mijn huidige focus ligt op het ontwikkelen van multiparameterkaders om biogene en abiotische gelaagde structuren van elkaar te kunnen onderscheiden – een cruciale stap, niet alleen voor het begrijpen van het vroege leven op aarde, maar ook voor het identificeren van mogelijke biosignaturen op andere planeten.
We ontwikkelen AI-ondersteunde beeldanalysetools om onderscheid te maken tussen biotische en abiotische structuren in verschillende gelaagde gesteenten met behulp van microscopie, hoge-resolutie röntgentomografie (µCT) en micro-röntgenfluorescentie (µXRF) beelden.
Momenteel werken we aan een segmentatiepijplijn voor de extractie van morfometrische descriptoren van laminaatpatronen, samen met andere waardevolle kenmerken zoals porositeit of mineralogische contrasten, waardoor voor elk monster meerlaagse descriptoren kunnen worden geconstrueerd.
Al deze parameters worden geïntegreerd in een globaal kenmerkensysteem, dat chemische, textuur- en morfologische kenmerken omvat. Door machine learning-algoritmen te trainen op zowel goed gekarakteriseerde biogene structuren als abiotische analogen, willen we een robuuste classificator bouwen die in staat is om de biogeniciteit te beoordelen.
Belangrijkepublicaties
- Fogret L., Sansjofre P., Lalonde S.V. 2024. Geochemistry of Carbonate Microbialites through Time and Space: Insights from the Microbialite Collection of the Muséum National d’Histoire Naturelle (MNHN), France. Chemical Geology 662: 122239. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2024.122239.
- Fogret L., Sansjofre P., Lalonde S.V. 2024. Geochemical Dataset Associated with the National Museum of Natural History Microbialite Collection, Paris, Version 1.0. Interdisciplinary Earth Data Alliance (IEDA). https://doi.org/10.60520/IEDA/113109.
- Caumartin J., Benzerara K., Havas R., Thomazo C., Fogret L., Betancourt V., Tavera R., Doisneau B., Jézéquel D., López-García P. 2025. Huntite [CaMg3(CO3)4], a Rare Carbonate Phase Formed during Early Diagenesis in Modern Microbialites. ACS Earth and Space Chemistry 9 (6): 1544–65. https://doi.org/10.1021/acsearthspacechem.5c00022.
- dos Santos R.F., Sansjofre P., Nogueira A.C.R., Crockford P.W., Uhlein G.J., Fogret L., Pereira F.S., Romero G.R., Lalonde S.V. 2024. Rare Earth Elements as Indicators of Post-Marinoan (∼635 Ma) Paleoceanographic Changes from the Amazon Craton. Precambrian Research 413: 107575. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2024.107575.