Recent experimental studies permit development of conceptual and quantitative models of microbial Fe(III) oxide reduction at circumneutral pH that can be compared to and contrasted with established models of abiotic mineral dissolution. The findings collectively support a model for controls on enzymatic reduction that differs fundamentally from those applied to abiotic reductive dissolution as a result of two basic phenomena: (1) the relatively minor influence of oxide mineralogical and thermodynamic properties on rates of enzymatic reduction compared to abiotic reductive dissolution, and (2) the major limitation which sorption and/or surface precipitation of biogenic Fe(II) on residual oxide and Fe(III)-reducing bacterial cell surfaces poses to enzymatic electron transfer in the presence of excess electron donor. Parallel studies with two well-characterized Fe(III)-reducing organisms (Shewanella putrefaciens and Geobacter sulfurreducens) lead to common conclusions regarding the importance of these phenomena in regulating the rate and long-term extent of Fe(III) oxide reduction. Models in which rates of enzymatic reduction are limited by Fe(III)-reducing bacterial cell density together with the abundance of available' oxide surface sites (as controlled by oxide surface area and the accumulation of surface-bound biogenic Fe(II)) provide an adequate macroscopic description of controls on the initial rate and long-term extent of oxide reduction. To cite this article: E.E. Roden, C. R. Geoscience 338 (2006).

Des études expérimentales récentes conduisent à lʼétablissement de modèles quantitatifs de la réduction microbienne des oxydes ferriques à pH neutre, qui peuvent être comparés et doivent être contrastés avec ceux qui décrivent classiquement la dissolution abiotique de ces mêmes minéraux. Les observations convergent pour établir que les différences entre ces deux familles de modèles ont pour cause les deux phénomènes fondamentaux suivants : (i) lʼinfluence relativement mineure de la nature minéralogique et donc des propriétés thermodynamiques de oxydes de fer impliqués sur les vitesses de dissolution observées lorsque la dissolution se réalise par voie enzymatique et (ii) la limitation majeure quʼimpose la précipitation et/ou lʼabsorption du feu biogénique sur les oxydes ferriques résiduels et les cellules bactériennes, lorsque les transferts dʼélectrons liés à la voie enzymatique ont lieu en présence dʼun excès de donneurs dʼélectrons. Des expériences semblables réalisées avec deux souches bien caractérisées de bactéries ferriréductrices (Shewanella putrefaciens et Geobacter sulfurreducens) montrent que, sur le long terme également, les mêmes phénomènes régulent tant la vitesse que lʼimportance de la réduction des oxydes ferriques. Il en résulte que les modèles basés sur les limitations imposées à la vitesse de réduction par la densité de cellules bactériennes et lʼabondance des sites disponibles sur la surface « accessible » des oxydes ferriques (elle-même contrôlée par la surface spécifique de ces oxydes et par lʼaccumulation sur cette surface des cations Fe^II dʼorigine biologique) fournissent une description macroscopique adéquate des paramètres contrôlant, tant la vitesse initiale de la réduction des oxydes ferriques, que son importance sur le long terme. Pour citer cet article : E.E. Roden, C. R. Geoscience 338 (2006).