Le processus cryogénique est le premier des trois moyens de conservation mis en oeuvre à l'écothèque. Il consiste à conserver à très basse température un broyat des échantillons récoltés.
Les échantillons sont d’abord soumis à une température comprise entre -150°C et -196°C, puis pré-broyé manuellement avec un pilon et un mortier en céramique avant d’être pulvérisés à l’aide d’un broyeur de laboratoire muni de bols et de billes de broyage conçus en oxyde de zirconium (minéral très résistant).
On obtient ainsi une poudre (cryobroyât) dont 90 à 95 % des particules sont inférieures à 200 µm. Le cryobroyât est ensuite reconditionnée dans des flacons en verre de 20 ml, permettant de conserver un grand nombre de flacons et d’échantillons dans des cuves cryogéniques de type RCB 100. Les flacons y sont maintenus dans la phase gazeuse de l’azote, à des températures oscillantes entre -170°C et -196°C.
Tout le processus cryogénique est réalisé en conditions cryogéniques, ce qui signifie que la chaîne du froid ne doit jamais être rompue dès lors qu’elle a été initiée. Il est réalisé en salle propre où la qualité de l'air est maîtrisée afin d'éviter toute contamination par des particules extérieures
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Pourquoi doit-on broyer les échantillons ?
Le cryobroyage permet de réaliser des échantillons homogènes à partir de matrices hétérogènes. Réduire l'échantillon en poudre fine permet de gommer les différences macroscopiques. Par exemple : dans 1 kg de pommes, il y a des pommes avec des degrés de maturité différents. Grâce au broyage ces différences sont effacées et la poudre obtenue est représentative de la moyenne des pommes. On peut alors considérer que tous les échantillons sont identiques.
Cette homogénéité est primordiale pour la réalisation de mesures futures.
Pourquoi broie-t-on à basse température ?
La très basse température permet d'arrêter les processus biologiques et de maintenir un milieu anoxique (sans oxygène). Par cette technique les échantillons deviennent incompatibles avec le développement de microorganismes et évite ainsi toute contamination de ceux-ci.
Qu'elle est l'objectif de cette démarche ?
Le cryobroyage permet de constituer des collections d'échantillons homogènes et représentatifs de l'environnement (200 flacons identiques pour 1 échantillon). Le fait de travailler en conditions cryogéniques et de maintenir cette chaîne du froid tout au long du process garantit l'intégrité et la stabilité des échantillons pour le long terme.
Le travail en salle propre permet de se prémunir de toutes contaminations croisées lors de la préparation des échantillons et de ne mesurer que les molécules naturellement présentes dans les échantillons. Par ailleurs, le travail en salle propre offre également la possibilité de réaliser des analyses ultra-traces sur les échantillons stockés. Enfin, la conservation cryogénique offre l'opportunité de réaliser des analyses ultérieures dans le cadre du plan de surveillance environnemental du futur centre de stockage Cigéo.
Chiffres clés :
- Salle de conservation cryogénique de 400 m2 ;
- La cryogénie peut accueillir 48 cuves de modèle RCB1001 ;
- 1 cuve RCB1001 contient 32 racks de 10 tiroirs, chaque tiroir pouvant contenir 25 flacons ;
- 1 cuve RCB1001 peut contenir 8000 flacons ;
- La cryogénie peut accueillir 384 000 échantillons à terme ;
- 1 échantillon de 2 kg prélevé sur le terrain, permet de produire 200 flacons de 20 ml après cryogénisation et pulvérisation ;
- 1 flacon peut contenir entre 5 g et 17 g de poudre ;
- 14 matrices différentes sont conservées en cryogénie : fromage (Brie de Meaux), lait, abeilles, miel, pollen, filet de poisson (chevesne), foie de poisson (chevesne), mûre, salade, pomme de terre, haricot vert, mirabelle, pomme et eau ultra-pure.
