Communautés microbiennes impliquées dans la dégradation des hydrocarbures à l'interface oxique / anoxique des écosystèmes marins côtiers.

Microbial communities involved in hydrocarbon degradation at the oxic/anoxic interface of coastal marine ecosystems.

• Auteur / Autrice : Antonio Puriel hernandez
• Direction : Robert Duran, Cristiana Cravo-Laureau
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physio biologie
• Date : Inscription en doctorat le 20/10/2021
• Etablissement(s) : Pau
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences exactes et leurs applications (Pau, Pyrénées Atlantiques ; 1995-)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences analytiques et de Physico-chimie pour l'Environnement et les Matériaux

Mots clés

Mots clés libres

Écologie

Environnement

Microbiologie

Microbiology

Environment

Ecology

Résumé

Les zones côtières sont exposées aux activités humaines et aux événements accidentels, tels que les déversements d'hydrocarbures, qui menacent l'écosystème et la santé humaine. Le dernier exemple spectaculaire de la catastrophe de Deepwater Horizon a sensibilisé au fait que les processus microbiens impliqués dans la dégradation des hydrocarbures jouent un rôle crucial pour le maintien de l'intégrité des écosystèmes côtiers, en particulier dans les zones anoxiques et les zones boueuses. Les écosystèmes sédimentaires côtiers sont caractérisés par une hétérogénéité remarquable, possédant une biodiversité élevée et soumis à d'importantes oscillations d'oxygène dues aux marées. Afin de déchiffrer les mécanismes sous-jacents à l'organisation des communautés microbiennes après un déversement d'hydrocarbures, nous développons des approches d'écologie expérimentale pour manipuler les communautés microbiennes. L'objectif est de comparer la réponse de diverses communautés microbiennes hydrocarbonoclastiques à différents régimes d'oxygénation. A cet effet, des communautés microbiennes d'origines diverses sont soumises dans des bioréacteurs appliquant trois conditions d'oxygénation: 1) anoxie, 2) oxie et 3) fluctuation anoxie / oxie. Des approches de biologie moléculaire (séquençage à haut débit) sont appliquées afin de suivre et de décrire les communautés microbiennes sous les différents régimes d'oxygénation. Des analyses multivariées combinant des données microbiennes, chimiques et de biologie moléculaire sont appliquées pour déterminer les influences des régimes d'oxygénation sur l'organisation des communautés microbiennes et sur la dégradation des hydrocarbures. La comparaison des réponses des trois communautés microbiennes permettra de répondre à des questions écologiques importantes pour comprendre les mécanismes qui sous-tendent l'organisation des communautés bactériennes, comme la redondance fonctionnelle des communautés microbiennes impliquées dans la dégradation des hydrocarbures dans les sédiments marins côtier

Coastal shorelines are exposed to human activities and accidental events, such as oil spills, threatening the ecosystem and the human health. The last spectacular example of the Deepwater Horizon catastrophe raised awareness that the microbial processes involved on hydrocarbon degradation play a crucial role for maintaining the integrity of coastal ecosystems, particularly in anoxic zones and muddy areas. Coastal sediment ecosystems are characterized by remarkable heterogeneity, owning high biodiversity and subjected to important oxygen oscillations due to tides. In order to decipher the mechanisms underlying microbial community organization after an oil spill, we develop experimental ecology approaches to manipulate microbial communities. The objective is to compare the response of diverse hydrocarbonoclastic microbial communities to different oxygenation regimes. For this purpose, microbial communities from diverse origins are submitted in bioreactors applying three oxygenation conditions: 1) anoxia, 2) oxia and 3) fluctuation anoxia/oxia. Molecular biology approaches (high throughput sequencing) are applied in order to follow and describe the microbial communities under the different oxygenation regimes. Multivariate analyses combining microbial, chemical and molecular biology data are applied to determine the influences of the oxygenation regimes on the organization of microbial communities and on hydrocarbon degradation. The comparison of the responses of the three microbial communities will allow to answer important ecological questions for understanding the mechanisms underpinning the bacterial communities organization, such as the functional redundancy of microbial communities involved in hydrocarbons degradation in coastal marine sediments