La phosphatase alcaline en milieu marin : ses caractéristiques, son évolution spatiotemporelle, son origine et sa régulation en relation avec le métabolisme des composés phosphorés dans la rade de Toulon

par Magali Lespilette

Thèse de doctorat en Sciences de l'environnement. Physiologie et Ecotoxicologie

Sous la direction de Gérard Borgé et de Jean-Louis Jamet.


  • Résumé

    Notre travail a consisté en un suivi mensuel de l’évolution des concentrations du phosphore inorganique, organique hydrolysable, oxydable dans la petite rade et la grande rade de Toulon. L’activité des phosphatases responsables des conversions du phosphore organique en phosphore inorganique a été mesurée en parallèle. Les concentrations en phosphore inorganique sont toujours très basses (70-80 nM) en particulier en période estivale. Elles fluctuent beaucoup d’avril à septembre et sont plus stables pendant le reste de l’année. La fraction hydrolysable, représente en moyenne 17 à 22 % du phosphore total dont 4 % correspondent à la fraction hydrolysable par la phosphatase. Ces concentrations évoluent de la même manière que celle des formes inorganiques. L’activité phosphatasique dissoute ne représente 10 à 35% en moyenne de l’activité totale. Elle inclut des composantes à forte et à faible affinités, l’activité à faible affinité étant toujours plus élevée que l’activité à forte affinité. Dans les deux sites, les activités à faible affinité présentent des maxima qui coïncident avec ceux des abondances phytoplanctoniques. L’activité particulaire est responsable de près de 60 % de l’activité totale. Elle comporte également des composantes à forte et faible affinités. L’activité à forte affinité serait externe et son pH optimal est proche de celui de l’eau de mer, alors que l’activité à faible affinité serait interne et son pH optimal est supérieur à 9. L’activité particulaire à forte affinité est particulièrement élevée pour la plus petite classe de taille (0,45-1 µm) alors que l’activité à faible affinité est plus élevée pour la plus grande classe (>90µm). Cette activité intracellulaire est plusieurs centaines de fois plus e��levés chez les larves de cirripèdes que chez les autres espèces. L’activité phosphatasique à forte affinité est toujours basse quand les concentrations en orthophosphate sont élevées. En revanche, elle augmente souvent quand ces concentrations diminuent. Lorsque ce n’est pas le cas, les concentrations en phosphore organique hydrolysable étaient élevées. L’ensemble de ces données permet de mieux comprendre le mode de régulation de l’activité phosphatasique par les composés phosphorés et de conclure que la mesure de sa composante à forte affinité peut être considérée comme le meilleur indicateur du stress phosphoré dans la rade de Toulon.

  • Titre traduit

    The phosphatase alkaline in marine waters : characteristics, space-time evolvement, origin and regulation related to metabolism of phosphorus compounds on the Bay of Toulon


  • Résumé

    Our work consisted of a monthly annual cycle of the evolution of the concentrations of the inorganic, hydrolysable organic phosphorus, oxidizable in the little bay and the large bay of Toulon (France). The activity of alkaline phosphatase (APA) responsible for conversions of the organic phosphorus in inorganic phosphorus was measured in parallel. The concentrations in inorganic phosphorus are always low (70-80 mM), in particular during summer. They fluctuate from April until September and are more stable during the rest of the year. The hydrolysable fraction represents in average 17-22 % of the total organic phosphorus which 4 % correspond to the hydrolysable fraction by the phosphatase. Those concentrations evolve in the same way as the inorganic forms. The dissolved APA represents 10 to 35 % on average of the total activity. It includes high and in low affinity components, the activity with low affinity being always higher than the strong affinity one. In both sites, the activities with weak affinity present maxima which coincide with phytoplanktonic abundances. The particulate activity is responsible of 60 % of the total activity. It also contains high and low affinity components. The activity with high affinity would be external and its optimal pH is close to sea water, while the activity with low affinity would be internal and its optimal pH is superior to 9. The high affinity of particulate activity is particularly high for the smallest size class (0,45-1 µm) while the low affinity one is higher for the largest size class (> 90µm). This intracellular activity is several hundred times higher for cirripeds larvae than to the other zooplanctonic forms. The high affinity APA is always low when SRP concentrations are high. On the other hand, it often increases when these concentrations decrease. When it is not the case, the concentrations in organic phosphorus hydrolysable were high. All these data allows to better understand the mode of regulation of the APA by the phosphorus compounds and to conclude that the measure of its strong affinity component can be considered as the best indicator of the phosphorus stress in Toulon bay.

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  • Détails : 1 vol. (272 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 247-269

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  • Cote : TH-SCI/2009TOUL12

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