dynamique et diversité bactérienne

Diversité comparée des communautés microbiennes planctoniques
des trois grands lacs naturels français de l’arc alpin :
Annecy, Bourget et Léman
U. Dorigo, S. Jacquet, Domaizon I., C. Avois- Jacquet, L. Oberhaus,
J.C. Druart, C. Leboulanger, D. Fontvieille & J.F. Humbert*
UMR CARRTEL, INRA Thonon / Université de Savoie
Introduction
Les trois lacs sub-alpins étudiés (Annecy, Bourget et Léman) constituent les plus grandes réserves d’eau
douce de surface en France. Deux d’entre eux (Léman et Bourget) ont connu à partir des années 60, une
forte dégradation de la qualité de leurs eaux liée à des apports excessifs en nutriments (phosphore et azote).
Cette dégradation a provoqué de profondes modifications dans la diversité et la dynamique des espèces
autotrophes phytoplanctoniques. Suite aux mesures prises pour limiter les apports en nutriments dans ces
lacs, la qualité chimique des eaux s’est améliorée (diminution des concentrations en phosphate notamment)
mais en revanche, les biomasses phytoplanctoniques sont toujours en augmentation. C’est ainsi par
exemple, que le Bourget connaît depuis 5 ans des proliférations d’une cyanobactérie très toxique,
Planktothrix rubescens (photo 1) qui perturbent les usages de ce lac.
Photo 1
Questions
L’UMR CARRTEL (INRA Thonon / Université de Savoie) travaille depuis de nombreuses années sur ces écosystèmes lacustres. Au sein de
cette UMR, l’équipe Microbiologie Aquatique nouvellement créée, s’intéresse à la diversité et à la dynamique des communautés
microbiennes. Les questions principales abordées actuellement par notre équipe sont :
!
!!
!Déterminisme des proliférations de cyanobactéries dans le lac du Bourget
- Rôle des facteurs abiotiques (transparence de l’eau, stabilité de la colonne d’eau, concentrations en nutriments, structure
thermique…)
- Rôle des facteurs biotiques (compétitions interspécifiques, prédation et parasitisme…)
!
!!
!Conséquences de ces proliférations sur la diversité et le fonctionnement des autres communautés microbiennes ?
- Relation Zooplancton-cyanobactéries et transfert et accumulation des
cyanotoxines dans les chaînes trophiques
- Diversité et dynamique des communautés bactériennes hétérotrophes lors
des proliférations et rôle dans le recyclage des nutriments et dans la
dégradation des toxines (approche comparée dans les trois lacs)
- Diversité et dynamique des cyanophages
!
!!
!Diversité, dynamique et importance fontionnelle dans les réseaux trophiques
du picoplancton (approche comparée dans les trois lacs)
*Contact Email : (nom du scientifique)@thonon.inra.fr, Tel : [phone]
Complexité des interactions au sein du
compartiment microbien lacustre
Boucle microbienne
Chaîne
classique
Phytoplancton et
cyanobactéries
Nutriments inorganiques Nutriments organiques
virus
Boucle microbienne
Chaîne
classique
Zooplancton
Nutriments inorganiques Nutriments organiques
Méthodologies
Des suivis sur le terrain : Des approches en laboratoire :
Comparaison de la diversité bact.
par DGGE / séquençage/ FISH
Dénombrements par cytométrie
en flux (virus, bactéries, picoplancton)
Expérimentations en milieux
simplifiés
0 m
50 m Eté1999 Eté 2000 Eté 2001 Eté 2002
0 m
50 m Eté1999 Eté 2000 Eté 2001 Eté 2002
Prélèvements bi-mensuels en 11 points d’échantillonnage et suivis de la dynamique des
communautés phytoplanctoniques par utilisation d’un spectrofluorimètre immergeable.
Résultats des suivis de P. rubescens effectués depuis 4 ans dans le lac du
Bourget entre à et 50 m de profondeur
(L’intensité du rouge est proportionnelle au nombre de cellules / ml)
L’intérêt de ces travaux repose sur la situation contrastée de ces trois lacs dont l’un d’entre eux, le lac d’Annecy, se caractérise par un
état oligotrophe qui constitue un état de référence, alors que les deux autres lacs présentent toujours un état méso-eutrophe, bien
qu’ils soient en voie de restauration. Cette restauration devrait entraîner de profondes modifications dans l’importance relative des
diverses communautés microbiennes au sein de ces écosystèmes. Ces études comparées se placent aussi dans le contexte d’un
réchauffement hivernal marqué des eaux qui provoque déjà d’importantes modifications dans le fonctionnement de ces lacs.