a) Objectifs de l'Unité d'Enseignement
Cette UE aborde les notions de GéoMicrobiologie environnementale et replace les
microorganismes dans leurs différents habitats (de milieux extrêmes à l’agrégat de sol),
ainsi que leur rôle clé, présent et passé, dans les processus géochimiques et minéralogiques
affectant la surface de la Terre. Des notions d’écologie, de biogéographie et de biogéochimie
seront également abordées. Une première partie du cours sera dédiée à une remise à niveau
rapide des connaissances de microbiologie, indispensable notamment pour les étudiants de
sciences de la Terre : constitution d’une cellule, diversité bactérienne et les différents
métabolismes.
Cette UE permet d’acquérir un socle de connaissances en microbiologie environnementale
et en géobiologie, et sur la place des microorganismes au sein des écosystèmes, les
interactions entre microorganismes et objets géologiques, le rôle des microorganismes dans
le fonctionnement des environnements terrestres actuels et anciens, et enfin sur l’histoire
géologique de la biosphère.
b) Thèmes abordés
Cours magistraux
1) Introduction à l’écologie microbienne environnementale : différents règnes, différences
entre cellules procaryotes et eucaryotes, entre bactéries, champignons et virus, différences
populations/communautés/ diversité/fonction/stabilité
2) Métabolismes microbiens:
Biosynthèses et métabolismes énergétiques, croissance microbienne, types trophiques
(autotrophes, hétérotrophes, méthylotrophes, mixotrophes, phototrophes, chimiotrophes,
lithotrophes, organotrophes), respirations (aérobie et anaérobie), fermentations, cinétique
enzymatique de type Michaelis-Menten
3) Interactions des microorganismes avec la géosphère actuelle et passée
3-1) Biominéralisations (notions générales sur les biominéralisations et mécanismes : oxydes
de fer intra- et extra-cellulaires ; carbonates)/ Origine et structure des stromatolites
3-2) Processus microbiens d’oxydoréduction et application à la production d’énergie : exemple
des biopiles
3-3) Cycles biogéochimiques des éléments métalliques et des polluants inorganiques/
4) Biogéographie microbienne: Distribution des différents groupes microbiens à l’échelle
globale, dynamique saisonnière et paramètres forçants.
5) Fonctionnement microbien
5-1) Ecosystèmes Sédiments
5-2) Milieux aquatiques eau douce
5-3) Milieux aquatiques eau marine
5-4) Ecosystèmes Sols
5-5) Biosphère profonde