Au
cours des années 1889-1890, Serge Winogradsky
trouve des germes du sol dans ses cultures sur milieu
minéral enrichi en ammoniaque, mais sans matière
organique. Ce sont des bactéries très
visibles au microscope, en forme de bâtonnets
courbées. L’ammoniaque est transformé
en nitrite NO2. Il vient de découvrir les bactéries
de la nitration, qu’il baptise Nitrosomonas
(1890). Mais d’où proviennent les nitrates
? En multipliant les cultures et en les examinant
soigneusement, il découvre sur le fond de certains
ballons de culture qui présentaient des nitrates
un dépôt imperceptible de bactéries
très petites se colorant mal. Il venait de
trouver le deuxième chaînon de la transformation
ammoniaque-nitrate,. Cette deuxième espèce
qui ne pousse qu’à partir de nitrite,
il l’appellera Nitrobacter europea (1892). Ces
travaux bien que critiqués par ses pairs ont
un retentissement immédiat. Sur sa lancée
il décrit d’autres espèces nitrifiantes
: Nitrococcus (1892), Nitrocystis (1892), Nitrospira
(1931).
Le
concept d’autotrophie, c’est-à-dire
le développement bactérien à
partir de nutriments minéraux était
maintenant bien étayé. Il ouvrait
des perspectives considérables pour l’explication
de la vie sur terre. On pouvait imaginer que les
bactéries autotrophes étaient la première
apparition de la matière vivante sur terre.
Metchnikoff (prix Nobel en 1918), un des assistants
de Louis Pasteur d’origine russe comme Serge
Winogradsky, fit le déplacement à
Zürich pour proposer en vain à Serge
Winogradsky et rallier l’équipe de
l’Institut Pasteur (1890).
L’empire
russe offrait alors à Sergeï Winogradsky
le poste de directeur de l’Institut Impérial
de Médecine Expérimentale, l’équivalent
de l’Institut Pasteur russe, créé
à Saint Pétersbourg. Il dirigera cet
institut de 1902 à 1912. Son activité
portera sur la nitrification, la méthanogénèse
et la bactériologie de la cellulolyse dans
le sol.
Son
assistant Omeliansky travaille sur la cellulolyse
en condition aérobie et anaérobie.
Il montre la méthanisation de la matière
organique sous l’action de bactéries
anaérobies du sol.
Travaux
théoriques qui arrivent au bon moment pour
les techniques de l’épuration puisque
le développement tout à fait empirique
des digesteurs, c’est-à-dire des réacteurs
à boues provenant de la décantation
d’eau d’égout a lieu à
partir de 1900. Les digesteurs du Dr. Travis en
Angleterre datent de 1904 environ, les fosses à
haut rendement du Dr. Imhoff, les « Emscherbrunnen
», datent de 1906.
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