La bioluminescence : un proxy d'activité biologique en milieu profond ? Etude au laboratoire et in situ de la bioluminescence en relation avec les variables environnementales
Auteur / Autrice : | Severine Martini |
Direction : | Christian Tamburini |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Océanographie |
Date : | Soutenance le 06/12/2013 |
Etablissement(s) : | Aix-Marseille |
Ecole(s) doctorale(s) : | Ecole doctorale Sciences de l'Environnement (Aix-en-Provence ; 1996-....) |
Jury : | Président / Présidente : Patricia Bonin |
Examinateurs / Examinatrices : Steven Haddock | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Richard Lampitt, Francois g. Schmitt |
Mots clés
Résumé
La bioluminescence est l’émission de lumière par des organismes vivants. En milieu bathypélagique, où l’absence de lumière est une caractéristique majeure, ce phénomène semble avoir un rôle écologique primordial dans les interactions biologiques ainsi que dans le cycle du carbone. Ce travail cherche à déterminer si la bioluminescence peut être définie comme un proxy de l’activité biologique en milieu profond. Cette étude multidisciplinaire développe à la fois une approche in situ et en laboratoire. Le télescope ANTARES, immergé en Méditerranée, à 2475 m de profondeur, a joué le rôle d’un observatoire océanographique enregistrant la bioluminescence ainsi que les variables environnementales à haute fréquence. L’analyse de ces séries temporelles, non-linéaires et non-stationnaires a permis de mettre en évidence deux périodes de forte activité de bioluminescence en 2009 et 2010. Ces évènements ont été expliqués par des phénomènes de convection dans le Golfe du Lion, impactant indirectement la bioluminescence enre- gistrée sur ANTARES. En laboratoire, la bioluminescence bactérienne a été décrite sur une souche modèle piezophile, isolée au cours d’un évènement de forte bioluminescence. La pression hydrostatique liée à la profondeur in situ (22 MPa) induit une plus forte bioluminescence qu’à pression atmosphérique (0.1 MPa). Enfin, le suivi des communautés procaryotiques profondes a été réalisé, sur le site ANTARES, au cours de l’année 2011. Ce suivi a montré la présence de 0.1 à 1% de bactéries bioluminescentes dans une période enregistrant une faible activité de bioluminescence. Ces cellules ont été définies comme majoritairement actives.