Réponses fonctionnelles et structurelles des communautés microbiennes des sédiments aux contaminants

par Ayanleh Mahamoud Ahmed

Projet de thèse en Biodiversité, écologie, environnement

Sous la direction de Emilie Lyautey.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de SISEO - Sciences et Ingénierie des Systèmes de l'Environnement et des Organisations , en partenariat avec Centre Alpin de Recherche sur les réseaux Trophiques des Ecosystèmes Limniques (laboratoire) depuis le 01-02-2016 .


  • Résumé

    Pour les écosystèmes aquatiques, les zones sédimentaires sont importantes en termes de diversité biologique et de fonctionnement écologique. Elles sont également des récepteurs naturels pour certains contaminants qui s'y accumulent et sont susceptibles d'impacter les organismes et, par conséquent l'équilibre des écosystèmes. A ce jour, les recommandations sur des méthodes d'évaluation de l'impact écotoxicologique des sédiments contaminés et du risque environnemental associé restent rares et ne prennent pas en compte les communautés naturelles exposés. Pour intégrer une dimension écologique aux approches écotoxicologiques, les études à l'échelle de la communauté sont en effet importantes car elles constituent un niveau intermédiaire entre population et écosystème. Elles offrent ainsi la possibilité de considérer dans les approches écotoxicologiques la notion de biodiversité spécifique et fonctionnelle, permettant d'évaluer l'impact des toxiques sur le niveau d'intégrité fonctionnelle des écosystèmes. Ce projet se propose donc de développer des outils qui permettront d'évaluer l'impact de polluants organiques persistants, les polychlorobiphényles (PCB) et les éléments traces métalliques (ETM), sur les communautés microbiennes sédimentaires. La dynamique structurelle,fonctionnelle et adaptative des communautés microbiennes naturelles en réponse à différents niveaux d'exposition sera appréhendée dans des approches expérimentales en microcosmes et dans plusieurs milieux contaminées en couplant différents descripteurs d'effets afin d'aborder le lien diversité – fonction - acquisition tolérance/résistance de la communauté. Ces approches multiparamétriques intégrant des données chimiques et microbiologiques devraient apporter des éléments pouvant contribuer à moyen terme au développement de l'utilisation des communautés microbiennes comme indicateur de l'état écologique et de l'intégrité fonctionnelle des sédiments dans les milieux lotiques et lentiques. Mots-clés : Communautés Microbiennes, Sédiments, PCB, ETM, Approche PICT, Gènes de résistances.

  • Titre traduit

    Functional and structural responses of sediment microbial communities to contaminants


  • Résumé

    In aquatic ecosystems, the sedimentary areas are important in terms of biodiversity and ecological functioning. They are also natural receptors for certain contaminants which accumulate in them and are likely to affect organisms and therefore the balance of ecosystems. To date, recommendation on methods for assessment the ecotoxicological impact of contaminated sediments and the associated environmental risk remain rare and do not take into account exposed natural communities. To integrate an ecological dimension with ecotoxicological approaches, studies at the community level are indeed important because they constitute an intermediate level between population and ecosystem. They offer the possibility of considering in ecotoxicological approaches the notion of specific and functional biodiversity, making it possible to evaluate the impact of toxic on the level of functional integrity of ecosystems. This project therefore proposes to develop tools to assess the impact of persistent organic pollutants, polychloro-biphenyls (PCBs) and metals trace (MT) on sedimentary microbial communities. The structural, functional and adaptative dynamics of natural microbial communities in response to different levels of exposure will be captured in experimental approaches in microcosms and in several contaminated media by coupling different effects descriptors to address the diversity-function-tolerance/resistance acquisition link of the community. These multi-parametric approaches integrating chemical and microbiological data should provide elements that may contribute in the medium term to the development of the use of microbial communities as an indicator of the ecological status and the functional integrity of sediments in lotic and lentic environments. Keywords: Microbial Communities, sediments, PCBs, MT, PICT approach, Resistance genes.