Aragonite

L’aragonite est un minéral de formule CaCO₃ et un polymorphe orthorhombique du carbonate de calcium. Elle possède la même composition chimique que la calcite, mais un arrangement cristallin différent. Elle se forme dans certains sédiments et dépôts hydrothermaux et constitue une partie de nombreuses coquilles, nacres, perles et squelettes de coraux scléractiniaires.

Formation et stabilité

La précipitation de l’aragonite dépend notamment de la température, de la pression, du rapport magnésium/calcium, de l’état de saturation et, en biominéralisation, de matrices organiques. À pression ambiante, la calcite est thermodynamiquement plus stable. L’aragonite reste toutefois métastable et peut persister sur des durées géologiques lorsque sa transformation est cinétiquement lente.

Milieux aquatiques

L’état de saturation en aragonite, noté Ωar, compare le produit des activités des ions calcium et carbonate au produit de solubilité du minéral. Une valeur inférieure à 1 indique une eau sous-saturée sur le plan thermodynamique, sans prédire à elle seule la vitesse de dissolution d’une structure biologique.

L’absorption de dioxyde de carbone par l’océan diminue le pH, la concentration en ions carbonate et généralement Ωar. Les réponses des organismes calcifiants varient néanmoins selon l’espèce, le stade et le contrôle biologique de la calcification. En aquarium marin, un sable d’aragonite ne constitue pas un tampon universel : sa dissolution dépend des conditions locales et ne remplace pas la mesure de l’alcalinité.

La sélection d’un polymorphe dépend aussi des conditions de nucléation et de la composition de la solution. Les travaux de Sun et collaborateurs montrent le rôle du rapport magnésium/calcium dans les barrières de nucléation de calcite et d’aragonite. La phase qui apparaît d’abord peut donc différer de la phase la plus stable à l’équilibre.

L’état de saturation décrit une condition chimique de l’eau ; il ne mesure pas directement la vitesse de croissance d’un corail ou la perte de masse d’une coquille. Ces processus dépendent aussi de l’organisme, des surfaces exposées, du transport des solutés et de la durée. Un résultat expérimental doit conserver ces conditions lorsqu’il est appliqué à un milieu naturel.