Décomposition de la matière organique dissoute dans les écosystèmes de rivière : rôle des interactions microbiennes au sein du biofilm

Decomposition of dissolved organic matter in river ecosystems: role of microbial interactions within the biofilm

• Auteur / Autrice : Thibaut Ponchon
• Direction : Joan Artigas alejo, Isabelle Batisson
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Gestion de l'environnement
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2025
• Etablissement(s) : Université Clermont Auvergne (2021-...)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences de la vie, santé, agronomie, environnement (Clermont-Ferrand)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Microorganismes : Génomes et Environnement

Mots clés

Mots clés libres

Bactéries

Activités enzymatiques extracellulaires

Antagonisme

Champignons

Synergie

Bacteria

Synergism

Extracellular enzymatic activity

Fungi

Antagonism

Résumé

La décomposition de la matière organique dissoute est un processus clé du cycle du carbone et des nutriments dans les écosystèmes aquatiques et repose en grande partie sur l'activité des microorganismes hétérotrophes présents dans le biofilm. Cependant, la plupart des études réalisées en rivière se sont concentrées sur le rôle individuel des bactéries et des champignons. Pourtant, leurs interactions au sein du biofilm pourraient jouer un rôle clé dans l'efficacité et la dynamique du processus. Les objectifs de cette thèse visent à étudier la diversité des interactions entre champignons-bactéries (biofilm épiphytique) et champignons-algues (biofilm épilithique) lors de la dégradation de molécules d'origine naturelle (substances humiques, exsudats algaux) et/ou de synthèse (pesticides, pharmaceutiques) présentes dans la rivière. Si des conditions favorables (ex : températures modérées, oxygène disponible) peuvent stimuler la respiration et la biodégradation microbiennes de ces molécules, cette thèse visera aussi à étudier les possibles évolutions de ces interactions dans un contexte de dérèglement climatique. Des approches en écologie microbienne, chimie analytique et biostatistiques seront mises en œuvre. Les données obtenues permettront d'améliorer la modélisation du cycle du carbone en rivière et de mieux prédire l'impact des changements environnementaux sur la décomposition de la matière organique dissoute.

The decomposition of dissolved organic matter is a key process in the carbon and nutrient cycles in aquatic ecosystems and relies to a large extent on the activity of heterotrophic microorganisms present in the biofilm. However, most studies carried out in rivers have focused on the role of bacteria and fungi separately. Yet their interactions within the biofilm could play a key role in the efficiency and dynamics such a process. The objectives of this thesis are to study the diversity of interactions between fungi-bacteria (epiphytic biofilm) and fungi-algae (epilithic biofilm) during the degradation of molecules of natural origin (humic substances, algal exudates) and/or synthetic origin (pesticides, pharmaceuticals) present in the river water. While favourable conditions (e.g. moderate temperatures, oxygen availability) can stimulate microbial respiration and biodegradation of these molecules, this thesis will also aim to study whether climate change could modify these interactions. Microbial ecology, analytical chemistry and biostatistical approaches will be used in this thesis. The data obtained will be used to improve modelling on the carbon cycle in rivers and to better predict the impact of climate change in this process.