Les métaux sous l’influence de l’horloge circadienne des biofilms phototrophes

Photographie (loupe binoculaire x 6, crédits F. Azémar) en coupe d’un biofilm phototrophe immergé après colonisation d’un support polyéthylène. Les différences de couleur résultent de la diversité de la communauté phototrophe, avec dominance de diatomées (brunes) et de Chlorophycées (vertes).

Les biofilms phototrophes sont des agrégats microbiens qui constituent la base de la chaîne trophique des écosystèmes d’eaux douces de surface à vitesse de courant élevée et faible profondeur. Ils se caractérisent par une grande biodiversité de microorganismes portant des fonctions essentielles (production primaire par les microalgues, minéralisation de la matière organique par les bactéries, décomposition de la matière végétale par les champignons, prédation microbienne par les invertébrés), à l’origine des processus d’autoépuration des cours d’eau. Ils sont le siège d’interactions biogéochimiques, notamment avec les métaux véhiculés par la colonne d’eau. L’analyse de ces interactions est généralement réalisée par des approches macroscopiques supposant une inertie des biofilms phototrophes, alors que ceux-ci alternent leur métabolisme entre photosynthèse et respiration au gré d’un rythme circadien jour/nuit.

On assiste à une multiplication des études portant sur le devenir des métaux dans l’environnement. Cependant, l’impact de l’activité des microorganismes sur le comportement géochimique de ceux-ci est souvent mal prédit par les modèles géochimiques classiques. L’utilisation de traceurs isotopiques naturels, comme le Cu ou le Zn, permet d’appréhender ces interactions qui sont révélées par des modifications des concentrations relatives en isotopes stables (processus de fractionnement isotopique) de ces éléments de transition dont la variation en abondance reste très faible.

M. Coutaud, A. Paule, M. Méheut, J. Viers, J.L. Rols, O.S. Pokrovsky (2020). Elemental and isotopic variations of Copper and Zinc associated with the diel activity of phototrophic biofilm. Environmental Science & Technology 54 : 6741-6750

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Contact scientifique :

Jean-Luc Rols : jean-luc.rols@univ-tlse3.fr

Correspondant communication :

Catherine Donati : catherine.donati@univ-tlse3.fr

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