Effet du Carbone Suie sur la Effet du Carbone Suie sur la communauté microbienne dans les communauté microbienne dans les

eaux côtièreseaux côtières

Raffaela Cattaneo

Journée des Doctorants6 - 8 Février 2008

Royal Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ, The Netherlands)Gerhard Herndl

Laboratoire d’Océanographie de Villefranche sur Mer UMR 7093 Fereidoun RassoulzadeganMarkus Weinbauer

CARBONE SUIE: résidu carboné réfractaire et chimiquement complexe produit par la combustion incomplète des combustibles fossiles et de la biomasse.

Introduction

Sources possibles

T° élevées

Processus de combustion

Depuis Schmidt M.K., Noak A.G., 2000 Glob. Biogeochem. Cycles 14: 777-793

Introduction

• contenue élevé en C ( rapports H / C et O / C faibles )

• poly aromatique

PROPRIETE:

• hautement réfractaire

Cycle du Carbone Suie (modifié depuis1).

400 - 1000

aérosol

Combustibles fossiles

6 - 9 5 - 6

44 - 194

Transport atmosphérique

Déposition

CS sédimentaire

Eaux côtières

1,4 - 5,4

2000 - 5000

1,2

Flu

xes

/ Pg

Poo

ls /

Tg

a-1

2,4 - 4,8

1 Crutzen et Andreae, 1992 Schmidt M.K., Noak A.G., Glob. Biogeochem. Cycles 14: 777-793 3

Forbes et al., 2006

Erosion due au vents

Effet sur le réchauffement globale et visibilité 1

Résistant à la dégradation biologique et chimique 3

Introduction

?Eaux du large

Feux

Résidus des Feux Transport

fluviale

1

Objectives du project doctoral

Carnivores

Bacteries Heterotrophes

Producteurs PrimairesBrouteurs

VIRUSES

Matière Organique Dissoute

Nutriments Inorganiques

Utilization du Carbone?

Adsorption ?

2 Etude de l’impact du carbone noir sur le fonctionnement et la structure de la communauté microbienne

Quantification de la concentration du carbone noir à l’interface océane atmosphère ainsi que dans la partie supérieure de la colonne d’eau, évaluations des relations avec les apports atmosphériques et fluviaux

1 Quantification du CS

ETUDE DE CONDITION in situ

(Laboratoire d’Océanographie de Villefranche sur Mer)

ECHANTILLONNAGE

Site principal: Point B

Fréquence :- mensuelle- selon conditions météorologiques

Profondeurs:- 0 m, 10 m, 20 m, 30 m

Modalité de prélèvement (depuis Mars 2006):

Point B

Autre sites: - LOV, Point C (gradient de

surface en eaux côtières)- Dyfamed (profil en profondeur dans les eaux du large)Cap Ferrat (Station Météorologique)

Point C

LOV

Cap Ferrat

4 x 12 m eau de mer

Royal Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ) Netherlands

CS concentration

Oxydation thermique

CS / TOC ratio

PARAMETRES

contenu en CS

2 x 2 ml eau de

mer

Abundances virale et bactérienne

Fixation glutaraldeyde 0,5 % (15 min 4°C)

Azote Liquide

Analyse au Cytometre de Flux

t2 MeOH 25 - 1.039

100 101 102 103 104

SSC-H

Low virus

High virus

Medium v.

All virus

1 Quantification du CS

Analyse des Abondances Bactérienne et Virale (Cytometre de Flux)

2 Effet du CS sur la communauté microbienne

Incubation d’eau de mer et CS Standard (5000 µgL-1)5000µg L-1controls

L’ajoute du CS a déterminé une augmentation de l’abondance bactérienne et une diminution de virus en forme libre

Experiment à long term (7 jours)

ETUDE EXPERIMENTAL Utilisation du Matériel Standard de Référence (Diesel Particulate Matter, NIST)

Incubation d’eau de mer (filtrée 0,2 µm) et CS Standard (10 mgL-1)

5000µg L-1

controls

0,00E+00

2,00E+06

4,00E+06

6,00E+06

8,00E+06

1,00E+07

1,20E+07

1,40E+07

1,60E+07

1,80E+07

2,00E+07

incubation time

vir

al

oartic

les /

ml

Control BC

Experiment à court term (18 heures) effet sur l’abondance virale

Temps d’incubation (heures)

Part

icu

les v

irale

s /

ml

Carbone Suie

Y = -105861x + 2E+07 R2=0,4195

Y = -158449x + 1E+07 R2=0,7992

2 Effet du CS sur la communauté microbienne

Analyse des Abondances Bactérienne et Virale (Cytometre de Flux)

ETUDE EXPERIMENTAL

Analyse des Abondances Bactérienne et Virale sur le particules de Carbone Suie

QuickTime™ et undécompresseur Vidéo

sont requis pour visionner cette image.

QuickTime™ et undécompresseur Vidéo

sont requis pour visionner cette image.

2 Effet du CS sur la communauté microbienne

Filtration des échantillons

(Anodisc 0,02 µm, marquage avec SYBR Gold)

Observation au Microscope Confocale

Acquisition d’une série d’images pour chaque particule

METHODE

1. Acquisition des images au Microscope Confocale

Analyse des Abondances Bactérienne et Virale sur le particules de Carbone Suie

Traitement avec ImageJ (application d’une macro développé spécialement pour les particules du Carbone Suie)

Elaboration et mesures des surfaces des particules

2a. Elaboration des données (ImageJ)

2b. Contage direct de virus et bactéries sur la particule

2 Effet du CS sur la communauté microbienne

3. Intégration des données

Résultats: : Nombre de virus ou bactéries par particule

2 Effet du CS sur la communauté microbienne

Analyse des Abondances Bactérienne et Virale sur le particules de Carbone Suie

Conclusions préliminaires

• Le Carbone Suie exerce un effet sur les communauté virale et bactérienne des eau marine côtières en terme d’abundance.

• En présence de particule de CS les virus semblent rapidement absorbés (heures) et leur abondance en forme libre diminue.

• L’impact sur la communauté bactérienne s’explique en terme de jour déterminant un augmentation du nombre de bactéries en forme libre

WORK

IN

PROGR

ESS