Les microbialites (roches influencées par la croissance microbienne lors de leur formation) fournissent certaines des plus anciennes preuves de la vie sur Terre. Cependant, les microbialites anciennes conservent rarement des microfossiles et sont souvent trop altérées géochimiquement pour fournir des signatures du métabolisme microbien. Ainsi, la morphologie des microbialites est souvent le seul indicateur d’une vie passée possible, et elle fournit des indices sur les processus biologiques et environnementaux. Des interprétations affinées de la morphologie peuvent améliorer considérablement notre compréhension des processus influençant la croissance des microbialites et l’écologie des premières communautés microbiennes.

Mme Sumner et son groupe de recherche s’efforcent de mieux comprendre la morphologie des microbialites en comparant les microbialites modernes, où les processus de croissance peuvent être observés, aux fossiles de microbialites. Pour les microbialites modernes (à gauche : microbialite à l’échelle dcm du lac Joyce, Antarctique), nous utilisons la tomographie à rayons X pour cartographier les variations de densité qui reflètent les concentrations de minéraux préservant les tapis autrement mous. Pour les microbialites anciennes, les différences de densité sont trop faibles pour fournir des informations morphologiques utiles. Nous reconstruisons donc leur géométrie en coupant les roches en série, en scannant chaque surface et en reconstruisant une représentation virtuelle en 3D de la microbialite à partir des scans (à droite : reconstruction d’une structure microbienne fossile de 2,5 milliards d’années provenant d’Afrique du Sud). Ces deux méthodes permettent d’étudier des structures 3D complexes, y compris la caractérisation quantitative de l’inclinaison des surfaces, de la taille des éléments et de diverses caractéristiques de croissance microbienne. Ces méthodes utilisent 3DVisualizer.

Outre la reconstitution de la morphologie interne des microbialites, Mme Sumner et son groupe de recherche expérimentent un scanner laser sous-marin pour cartographier la topographie complexe des tapis microbiens modernes dans les lacs de l’Antarctique (à l’aide de LidarViewer). Nous comparons les résultats à des reconstructions 3d des tapis à partir de vidéo stéréo.

• Dawn Sumner, professeur
• Cara Harwood, étudiante diplômée
• Tyler Mackey, étudiant diplômé
• Marisol Juarez Rivera, premier cycle universitaire
• Eric Stevens, ancien étudiant de premier cycle (aujourd’hui étudiant diplômé de l’Université du Minnesota)
• Megan Murphy, ancienne étudiante diplômée (maintenant chez Chevron)
• James Bishop, ancien étudiant diplômé (maintenant chez Chevron)
• Nic Huerta, ancien étudiant diplômé (maintenant étudiant diplômé à UT Austin)
• Rebekah Shepard, ancienne étudiante diplômée
• Patrick Senge, ancien étudiant de premier cycle (maintenant dans une société minière)

• Oliver Kreylos, chercheur scientifique
• Xin Wang, professeur invité
• Bernd Hamann, Professeur
• Jesus Pulido, étudiant diplômé

• 3DVisualizer
• LidarViewer
• 3dCompare

• Stevens*, Eric W., Dawn Y. Sumner, Cara L. Harwood*, James Crutchfield, Bernd Hamann, Oliver Kreylos, Edward Puckett et Patrick Senge*, 2011. Comprendre la morphologie des microbialites à l’aide d’une suite complète d’outils d’analyse tridimensionnelle. Astrobiologie, v. 11, sous presse.
• Andersen, Dale T., Dawn Y. Sumner, Ian Hawes, Jenny Webster-Brown et Christopher P. McKay, 2011. Découverte de grands stromatolites coniques dans le lac Untersee, Antarctique. Géobiologie, v.9. 280-293, DOI : 10.1111/j.1472-4669.2011.00279.x
• Harwood*, Cara L., et Dawn Y. Sumner, 2011. Microbialites de la dolomite néoprotérozoïque de Beck Spring, Californie du Sud. Sédimentologie. DOI: 10.1111/j.1365-3091.2011.01228.x
• Shepard*, Rebekah N., et Dawn Y. Sumner, 2010. La motilité non dirigée des cyanobactéries filamenteuses produit des tapis réticulés. Geobiology, v. 8, p. 179-190. DOI: 10.1111/j.1472-4669.2010.00235.x
• Murphy*, Megan, et Dawn Y. Sumner, 2007. Structures tubulaires d’origine microbienne probable dans la dolomite néoarchéenne de Carawine, bassin de Hamersley, Australie occidentale. Géobiologie, v. 6, p. 83-93. DOI: 10.1111/j.1472-4669.2007.00114.x
• Bishop*, James W., Dawn Y. Sumner, et Nicolas J. Huerta*, 2006. Structures des dents molaires de la Formation Néoarchéenne de Monteville, Supergroupe du Transvaal, Afrique du Sud : II. Un modèle d’écoulement des fluides. Sedimentology, v. 53, p. 1069-1082. DOI: 10.1111/j.1365-3091.2006.00802.x