Interactions entre composition chimique et populations microbiennes de la neige : quelles sont les conséquences sur le cycle du mercure en Arctique ?

par Catherine Larose

Thèse de doctorat en Chimie atmosphérique

Sous la direction de Christophe Ferrari et de Dominique Schneider.

Le président du jury était Daniel Cossa.


  • Résumé

    L'objectif principal de cette thèse est de caractériser les interactions entre la composition chimique et la structure des communautés microbiennes dans un manteau neigeux arctique. Une attention toute particulière est portée au mercure, dont le702 cycle biogéochimique complexe est encore mal connu. Avant toute chose, les fractions biotiques et abiotiques d'un manteau neigeux saisonnier doivent être caractérisées. A partir d'échantillons de neige et d'eau de fonte prélevés au cours d'une étude de deux mois en 2007 à Ny-Ålesund, nous avons montré que la diversité des séquences est élevée et nous avons également examiné le devenir du mercure, depuis son dépôt au cours des phénomènes de déplétions jusqu'à son transfert lors de la fonte des neiges. Les résultats de cette campagne ont souligné la nécessité d'améliorer nos connaissances sur la spéciation du mercure et ont conduit à l'élaboration d'un biocapteur mer-lux pour mesurer la fraction biodisponible de mercure, déployé lors d'une seconde campagne de deux mois au printemps 2008. En parallèle à l'analyse chimique, nous avons suivi les changements dans la structure des communautés microbiennes présentes dans les échantillons de neige et d'eau de fonte. Nous avons enfin exploré l'effet de la contamination au mercure sur la fonction de la communauté et démontré que le méthylmercure affecte la structure des communautés ainsi que sa fonction à des concentrations beaucoup plus faibles que précédemment rapportées. Nos résultats fournissent une base pour de nouvelles études sur l'interaction entre la composition chimique, la présence de contaminants anthropiques et la structure des communautés microbiennes.

  • Titre traduit

    Interactions between chemistry and microbial population dynamics in snow : what are the consequences for mercury cycling in the Arctic?


  • Résumé

    The main objective of this thesis is to characterize the interactions between seasonal snow chemistry and microbial community structure in an arctic snowpack. In order to do so, the biotic and abiotic compartments of the snowpack must be first characterized. From snow and meltwater samples obtained during a two-month field study held in Ny-Ålesund (Svalbard, Norway, 78°56'N, 11°52'E) in 2007, we showed that the sequence diversity in arctic snow and meltwater libraries is elevated. We also examined the fate of Hg in an arctic snowpack, from its deposition during atmospheric mercury depletion events up until its transfer during snow melt and reported an increase in methylmercury concentrations in the snowpack during late spring. The results from this campaign highlighted the need to improve our knowledge on mercury speciation and led to the development of a mer-lux biosensor to measure the bioavailable fraction of mercury. We deployed the biosensor during a second two-month field campaign in Ny-Ålesund in spring 2008 and the results obtained led to a novel model for mercury methylation in oxic environments. In parallel, we followed changes in microbial community structure in snow and meltwater samples using a 16S microarray. We modeled the interactions between snow chemistry and community structure and found a significant co-structure. We also explored functional community changes due to mercury contamination of snowpacks. Based on our results, methylmercury affects community structure and function at concentrations much lower than previously reported. Our results provide a basis for further studies on the interaction between chemistry and microbial community structure.

Autre version

Cette thèse a donné lieu à une publication en 2010 par [CCSD] [diffusion/distribution] à Villeurbanne

Interactions entre composition chimique et populations microbiennes de la neige : quelles sont les conséquences sur le cycle du mercure en Arctique ?

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (147 p.)
  • Annexes : Bibliographie : 309 réf.

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire Joseph-Fourier.
  • Disponible sous forme de reproduction pour le PEB
  • Cote : TS10/GRE1/0011
  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire Joseph-Fourier.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS10/GRE1/0011/D
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.