Dynamique des communautés microbiennes en réponse à une contamination pétrolière dans des sédiments bioturbés

par Magalie Stauffert

Thèse de doctorat en Physiologie et biologie des organismes-populations-interactions

Sous la direction de Robert Duran.


  • Résumé

    Dans les environnements côtiers, soumis à l’impact des marées noires, les microorganismes jouent un rôle crucial dans le devenir des hydrocarbures pétroliers. Toutefois, de nombreux facteurs influencent les activités microbiennes, notamment par les organismes bioturbateurs qui modifient la pénétration de l’oxygène dans les sédiments. Le travail de la thèse vise à mieux comprendre l’impact d’une pollution pétrolière sur les communautés microbiennes dans des sédiments bio turbés. Il s’agissait de comparer les remaniements structuraux de la communauté microbienne liée à la contamination pétrolière dans des sédiments présentant une faible et une forte activité de bioturbation. Des sédiments marins ont été maintenus en microcosmes durant 9 mois et soumis à quatre conditions : (i) pas de traitement (contrôle), (ii) pétrole, (iii) bioturbation et (iv) pétrole et bioturbation. Les efficacités de dégradation des hydrocarbures pétroliers se sont révélées similaires dans les deux types de sédiments. Par des approches moléculaires, la diversité taxonomique et fonctionnelle des communautés microbiennes totales et métaboliquement actives a été évaluée au cours du temps. Les communautés microbiennes ont subi d’importants remaniements structuraux spécifiques à chaque traitement. Nous suggérons que le fonctionnement global de la communauté est modifié par l’activité bioturbatrice sans pour autant modifier l’activité de dégradation. Ces travaux ont mis en évidence une redondance fonctionnelle de l’activité de biodégradation des hydrocarbures pétroliers des communautés microbiennes. L’isolement de communautés hydrocarbonoclastes a permis de confirmer cette redondance fonctionnelle.

  • Titre traduit

    Microbial communities dynamic in response of oil contamination in bioturbated sediments


  • Résumé

    Coastal areas such as mudflats are affected by oil spills. In these environments, microorganisms play a crucial role in the fate of petroleum hydrocarbons. However, many factors influence microbial activities, especially the bioturbating organisms, which altered the oxygen penetration in sediments. The present work attempts to better understand the impact of petroleum contamination on microbial community associated with petroleum contamination in sediments with low and high bioturbation activity. This study is based on microcosm experiments with a device simulating tidal cycles. Marine sediments were maintained for 9 months in microcosms and subjected to four conditions: (i) no treatment (control), (ii) oil, (iii) bioturbation and (iv) oil and bioturbation. Chemical, microbiological and biological analyses were conducted throughout the experiment. The efficiencies of degradation of petroleum hydrocarbons were similar in both sediments. By molecular approaches, we assessed the dynamic of the functional and taxonomic diversity of the total and metabolically active communities during the oil contamination. Microbial communities showed significant structural rearrangements specific for each treatment that resulted in distinct microbial communities in both sediments. Hence, the overall microbial community structure was changed by bioturbating activity without changing the degradation capacity revealing a functional redundancy of the biodegradation capacity of hydrocarbons. This result was further supported by the isolation and characterization of hydro carbonoclastic communities.


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