[PDF] Les réseaux trophiques microbiens planctoniques diversité

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13.1. INTRODUCTION13.1.1. LES ÉCOSYSTÈMES PÉLAGIQUES

MARINS ET LACUSTRES

L"importance quantitative et fonctionnelle des micro- organismes dans les rŽseaux trophiques aquatiques n"a sŽrieusement ŽtŽ considŽrŽe que depuis une trentaine d"annŽes (Pomeroy, 1974). Ceci malgrŽ le fait que Lohmann, au dŽbut des annŽes 1900 (citŽ dans Laval- Peutoet al., 1986), reconnaissait dŽjˆ l"importance du microzooplancton. De la mme faon, Vernadskii (1926, citŽ dans Pomeroy, 1991) se rŽfŽrait frŽquemment aux micro-organismes comme une composante importante du fonctionnement gŽnŽral des ocŽans, faisant rŽfŽrence, spŽcifiquement, aux protozoaires et ˆ leurs cycles biogŽochimiques. En fait, les interactions entre les organismes Žtaient apprŽhendŽes de faon simpliste, avant la dŽcouverte du r™le fonctionnel des micro-organismes, notamment hŽtŽrotrophes. Ainsi, pour les milieux aquatiques, on considŽrait la structure du rŽseau trophique comme Žtant constituŽe de trois phytoplancton, sa consommation (broutage) par le zooplancton (mŽtazoaire) et la prŽdation de celui-ci par les poissons. Dans cette cha"ne trophique simple et linŽaire, l"accent Žtait mis, principalement, sur le

broutage. Il avait ainsi ŽtŽ identifiŽ, en milieu aquatique,la cha"ne trophique des brouteurs ("Grazer food chain")

et la cha"ne trophique basŽe sur les dŽtritus ("Detritus food chain") (Wetzelet al., 1972).

Cette vision simplifiŽe du rŽseau trophique

aquatique rŽsultait de mŽthodes d"Žchantillonnage, de conservation et surtout d"observation, qui Žtaient bien adaptŽes aux organismes planctoniques de grande taille mais qui n"Žtaient pas appropriŽes pour les micro-organismes les plus petits. Pour des raisons pratiques, les organismes planctoniques ont ŽtŽ sŽparŽs en plusieurs classes de taille (Sieburthet al.,

1978) : femto (0,02-0,2 μm), pico (0,2-2 μm), nano (2-

20 μm), micro (20-200 μm), mŽso (0,2-20 mm), macro

(2-20 cm) et mega (20-200 cm)(Tableau 13.1.). a donc ŽtŽ progressivement modifiŽ. Tout d"abord, les observations recueillies dans de nombreux sites ocŽaniques et lacustres ont montrŽ que les organismes pico- et nanoplanctoniques (<20 μm) Žtaient responsables de la plus grande partie de la respiration aŽrobie de la communautŽ pŽlagique (Pomeroy, 1974). Par la suite, l"observation et la quantification du picoplancton auto- et hŽtŽrotrophe dans les milieux aquatiques sont devenues possibles gr‰ce ˆ l"utilisation de la microscopie ˆ

Žpifluorescence (Hobbieet al., 1977) et,

accessoirement, de la microscopie Žlectronique (cf. Chapitre 17.2.1). Le picoplancton phototrophe s"est 1

LES RÉSEAUX TROPHIQUES MICROBIENS

DES MILIEUX AQUATIQUES ET TERRESTRES

BEHZADMOSTAJIR*, CHRISTIANAMBLARD*, EVELYNEBUFFAN-DUBAU, RUTGER DEWIT, ROBERTLENSI& TÉLESPHORESIME-NGANDO

Chapitre 13

avŽrŽ d"une importance majeure, notamment dans lesmilieux oligotrophes o plus de 50 % de la productionprimaire totale est due ˆ des organismes de taille < 3μm (Liet al., 1983). Ces dŽcouvertes concernant le

r™le majeur du pico- et du nanoplancton dans le abouti au dŽveloppement d"une nouvelle conception de l"Žcologie microbienne aquatique, dont un des champs d"Žtude est le rŽseau trophique microbien. Les travaux conduits en milieu aquatique lacustre, mme faon, permis de montrer que les flux de selon la voie trophique linŽaire classique basŽe sur l"assimilation photosynthŽtique (Phytoplancton->

Zooplancton->Poissons) mais empruntent aussi la

voie du rŽseau microbien formŽ des micro-organismes Carpenter, 1988) pour former un vŽritable rŽseau trophique. La structure du rŽseau microbien dŽpend, d"une part, du type de milieux, et, d"autre part, des forages environnementaux qui s"exercent sur ces milieux(cf. section 13.4). En milieu aquatique, les domaines pŽlagique et benthique sont largement contrastŽs et ceci aussi bien dans les ocŽans, que dans les lagunes c™tiers sont des zones tampon, sur le plan vertical entre l"air et la zone benthique et/ou sur le plan l"influence de processus se dŽroulant dans les apports du bassin versant, la remise en suspension des sŽdiments ou la remontŽe d"eau profonde, etc.).

13.1.2. LES ÉCOSYSTÈMES BENTHIQUES

Le benthos est dŽfini comme Žtant l"ensemble des communautŽs d"organismes vivant ˆ la surface ou au sŽdiment est un support physique constituŽ de deux phases, solide sous forme de particules, et liquide sous forme d"eau qui occupe les interstices entre les particules minŽrales et organiques (l"eau interstitielle). Il est ˆ noter que les sols sont constituŽs de trois phases (solide, liquide et gaz). Les communautŽs

Une grande partie des micro-organismes

surfaces et est vraiment sessile, tandis que l"autre partie est composŽe de micro-organismes mobiles qui se dŽplacent par glissement sur les surfaces ou par natation dans l"eau interstitielle. Les densitŽs des micro-organismes procaryotes vivant dans les premiers mm du sŽdiment sont souvent 10

3ˆ 104fois

plus ŽlevŽes que celle des bactŽries de la colonne d"eau. Ainsi, le premier cm du sŽdiment sera l"Žquivalent d"une colonne d"eau d"une dizaine de vrai rŽacteur biogŽochimique impliquŽ dans la rŽminŽ- et grands lacs profonds), cette MO provient essentiellement de la production dans la colonne aquatiques moins profonds, elle peut aussi tre produite au niveau du benthos par des producteurs primaires comme les macrophytes (phanŽrogames et macroalgues), les microalgues et les cyanobactŽries ou provenir du bassin versant pour les lacs et pour les par des macrophytes ressemblent beaucoup aux

EPS selon l"abrŽviation du terme anglais

extracellulaires (EPS) jouent un r™le dans l"adhŽsion des micro-organismes aux surfaces, dans la mobilitŽ des cellules par glissement et reprŽsentent Žgalement (C) et pauvres en azote (N) et phosphore (P). Ainsi, l"excrŽtion des EPS peut, aussi, tre le rŽsultat d"une croissance non ŽquilibrŽe comme, par exemple, dans le cas des carences en N et P. multiples micro-organismes benthiques et les EPS reprŽsentent donc un compartiment important dans les cha"nes trophiques benthiques. Les EPS sont particu- englobe les micro-organismes. Un cas particulier est constituŽ par le biofilm photosynthŽtique o les 2 PART I E4 - RÔ LE ET FO NCT IONNEM E NT DE S ÉCO SYSTÈM ES M ICRO BI ENS microalgues et les cyanobactŽries sont lesproducteurs primaires.

13.1.3. LES ÉCOSYSTÈMES TERRESTRES

Comme les milieux aquatiques, les sols jouent un

r™le important dans la fourniture de services et biens aux tres humains. SituŽs ˆ l"interface entre cycles nŽcessaires ˆ la vie sur Terre : cycle de l"eau et des nutriments majeurs (carbone, azote, phosphore, production agricoles, sylvicoles et pastoraux et participent ˆ la rŽgulation du climat, au contr™le de l"Žrosion, ˆ la dŽtoxification (Lavelleet al., 2006). Onquotesdbs_dbs7.pdfusesText_5

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