Les Ecosystèmes bois coulés en mangroves : dynamique de colonisation et symbioses bactériennes liées à la production de sulfures

par Mélina Laurent

Thèse de doctorat en Biologie

Sous la direction de Olivier Gros.

Soutenue en 2009

à Antilles-Guyane .

mots clés

• Écosystèmes
• Sulfures
• Écologie des mangroves
• Productivité biologique

Résumé

Les bois coules sont colonises par une faune diversifiee comprenant des invertebres vivant en symbiose avec des bacteries sulfo-oxydantes. Toutefois les teneurs en sulfures et leur influence sur la colonisation du bois sont tres peu connues. L'objectif de cette etude est de decrire la dynamique de la production de sulfures lors de la degradation du bois en milieu marin et de la mettre en relation avec la diversite des especes colonisatrices. L'utilisation de capteurs potentiometriques in situ a revele l'importance de l'enrichissement en sulfures sur des bois coules naturels ou experimentaux (pieces de rhizophora mangle et de cocos nucifera) dans une lagune de mangrove en guadeloupe. Ces sulfures apparaissent apres 4 a 7 jours, selon le substrat vegetal considere. Leur dynamique temporelle varie entre l'interieur et la surface du bois, avec une influence tidale detectee a la surface. Le bois est colonise des 4 jours d'immersion, d'abord par des cilies, puis divers invertebres de la meiofaune. Au sein de cette faune, de l'ectosymbiose bacterienne a ete detectee par microscopie electronique uniquement chez le nematode eubostrichus dianae, des cilies dont pseudovorticella sp. Et zoothamnium niveum, et plusieurs entoproctes. La nature sulfo-oxydante des symbiotes, connue pour e. Dianae et z. Niveum a ete verifiee pour pseudovorticella sp. Par sequenÇage de l'adnr 16s et hybridations moleculaires. Elle est fortement suspectee pour les autres organismes symbiotiques. L'analyse combinee de la dynamique temporelle des sulfures et de la faune du bois, a revele une correlation marquee entre le developpement des cilies sulfo-oxydants et l'evolution des sulfures a la surface du bois.

Titre traduit

˜TheœSunken wood ecosystems in mangrove swamp : colonisation process and bacterial symbioses related to sulfide enrichment

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Résumé

Sunken woods are colonized by diversified organisms, among which invertebrates living in symbiosis with sulfide-oxidizing bacteria. However sulfide levels and their relationship with colonization processes are yet poorly known. The objective of this study was to characterize the temporal dynamics of sulfide production on wood and to relate this variability to the diversity of wood colonizers. In this study the use of potentiometric in situ sensors allowed to highlight the importance of sulfide levels reached on natural or experimental sunken woods (cocos nucifera and rhizophora mangle) in a mangrove lagoon in guadeloupe. Sulfides are produced after 4 to 7 days of wood immersion, depending on wood substrate. Their temporal dynamics is different inside the wood and on its surface, with a marked tidal influence detected on the surface. Regular sampling of wood associated fauna revealed rapid colonisation after 4 days of immersion, first with some ciliates, and then various invertebrates from the meiofauna. Bacterial ectosymbioses were detected by electron microscopic observations for the nematode eubostrichus dianae, the ciliates zoothamnium niveum and pseudovorticella sp. , and several entoprocts. The bacterial symbionts of z. Niveum and e. Dianae are already known to be sulfideoxidizers. This was additionally confirmed for pseudovorticella sp. (dnar 16s. Sequencing and moleculaf hybridizations), while it is strongly suspected for the others symbiotic organisms. The combined analysis of temporal dynamics of organisms' abundances and sulfide levels revealed a strong correlation between the sulfide-oxidizing ciliates and the sulfide levels registered on the wood surface