7^ème séminaire 2011-2012

David PECQUEUR

(Doctorant Équipe RESEAUX )

     L’objectif de ce travail de thèse est d’apporter un nouvel éclairage sur le fonctionnement du réseau microbien au sein du milieu marin côtier Méditerranéen. Pour cela,la croissance et la mortalité des micro-organismes ont été étudiées expérimentalement au cours de plusieurs saisons et d’une étude en mésocosme. En particulier, nous avons déterminé les proportions de mortalité dont sont responsables les prédateurs microzooplanctoniques (<200µm) et les virus au travers de la lyse virale. La réponse des composantes du réseau microbien à un forçage typiquement Méditerranéen, la crue, a été également appréhendée dans un suivi in situ dans la lagune de Thau.
      Une des caractéristiques de ce travail est d’adopter l’approche « Réseau » lors des différentes expérimentations et des observations in situ. L’approche « Réseau » consiste à étudier simultanément l’ensemble des composantes du réseau microbien. Dans cette étude nous avons investi le réseau microbien comprenant les virus, 4 groupes des bactéries hétérotrophes, 3 groupes des Synechococcus sp., Ostreococcus tauri, 5 groupes du picophytoplancton eucaryote, 4 groupes du nanophytoplancton, 4 groupes des  flagellés hétérotrophes et la diversité spécifique de ciliés. L’estimation des taux de croissance et de mortalité des micro-organismes au sein du réseau a été réalisée à l’aide de la technique de dilution (Landry et Hassett 1982), et l’utilisation d’une modification de cette technique (Evans et al. 2003) afin de différencier les causes de mortalité. En parallèle de ces techniques, ont été testées certaines hypothèses pouvant permettre l’amélioration de la qualité des estimations.
    L’ensemble de nos résultats montre qu’au cours des saisons, les bactéries hétérotrophes, en particulier le groupe High Nucleic Acid (HNA), ont les plus fortes croissances allant jusqu’à 2,18±0,11 jour-1 et que le microzooplancton exerce sur ces micro-organismes la plus forte pression de prédation, cette dernière allant jusqu’à 2,28±0,17 jour-1. La croissance et la mortalité due au microzooplancton pour Synechococcus sp., O. tauri et d’autres groupes pico- et nano-phytoplanctoniques étaient systématiquement inférieurs à 1,5 et 1,0 jour-1. Pour la première fois, la croissance des flagellés hétérotrophes et leur mortalité due aux prédateurs microzooplanctoniques ont été estimées au sein du réseau microbien et en milieu naturel montrant des taux différents de ceux observés dans la littérature (0,36±0,15 et 0,52±0,25 jour-1, respectivement). Finalement, nous avons mis en évidence une relation positive significative entre l’augmentation de la température et celle du taux de bactérivorie/broutage de deux groupes de bactéries hétérotrophes (High and Low Nucleic Acid : HNA et LNA), de Synechococcus sp., et O. tauri, alors que cette relation est négative pour le nanophytoplancton. Cela suggère un transfert trophique beaucoup plus efficace du picoplancton vers les niveaux trophiques supérieurs lorsque les eaux sont plus chaudes.
    Nos études concernant le rôle des virus dans le fonctionnement du réseau microbien soulignent que la lyse virale n’affecte que certains groupes de micro-organismes notamment les bactéries HNA, Synechococcus sp. et O. tauri, respectivement aux taux de 0,42 ; 0,09 et 0,37 jour-1. Par ailleurs, notre étude met en évidence le rôle important des virus dans le recyclage de nutriments contribuant largement à la croissance de certains groupes de micro-organismes. A titre d’exemple, la croissance des bactéries LNA peut diminuer de 77% lorsque les abondances virales sont réduites.
     A la lumière des résultats de cette thèse, la prédation du microzooplancton s’avère être la cause majeure de mortalité des différents groupes de micro-organismes étudiés, atteignant en moyenne plus de 90% de la mortalité totale. La mortalité des micro-organismes due à la lyse virale semble être un processus « sporadique » et dans tous les cas nettement moins important en terme de taux que la mortalité due à la prédation du microzooplancton. Le fait que les taux de broutage ou bactérivorie observés soient très proches des taux de croissance de différents micro-organismes suggère que le réseau microbien étudié présente une forte efficacité de transfert de la biomasse microbienne vers les niveaux trophiques supérieurs.
    Dans ce contexte, la crue –qui constitue un forçage important dans le fonctionnement des zones côtières Méditerranéennes- provoque à court terme une diminution de la croissance des micro-organismes et de leur broutage, alors qu’elle déclenche la lyse virale chez certains groupes de micro-organismes du réseau microbien étudié. Cependant, la réactivité importante de ce réseau permet un rétablissement rapide des croissances et mortalités de micro-organismes indiquant une forte capacité de résilience de ce système.

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