Biomasse bactérienne de la MOP

Evaluer la contribution des bactéries au pool de MOP ne peut se faire à ce stade que de manière qualitative par une mise en relation des acides gras avec la composition de la MOP calculée par le biais des modèles de mélange.

Dans cette étude, il a été mis en évidence la plus grande proportion des acides gras d’origine bactérienne (i.e. -iso et –anteiso ; Dalsgaard et al., (2003); Desvilettes et al., (1997); Hall et al., (2010); Volkman et al., (1980)) pour les stations de l’estuaire de la Gironde (ca. 9%) en comparaison avec celles situés en milieu marin (ca. 3%). Un gradient se dessine le long de l’estuaire avec une contribution d’acides gras bactériens plus prononcée en amont (pk30 et pk52, ca. 10%) qu’à l’embouchure de l’estuaire (pk86 ca. 7%). Cette contribution bactérienne élevée dans les milieux estuariens a déjà été démontrée dans de précédentes études par le biais d’autres biomarqueurs (e.g. Estuaire de la Gironde, Savoye et al., (2012); Estuaire du St Laurent, Bourgoin and Tremblay, (2010), Amazone, Tremblay and Benner, (2009)) et peut potentiellement être due à deux facteurs. Premièrement, la plus forte turbidité crée un environnement riche en particules en suspension, fournissant ainsi un substrat auquel les bactéries peuvent se fixer (Simon et al., 2002). Deuxièmement, l’espace confiné associé à l’hydrodynamisme prononcé que représente l’estuaire (Sottolichio and Castaing, 1999) engendre des échanges non négligeables entre les sédiments et la colonne d’eau par des processus de remise en suspension (e.g. Sottolichio and Castaing, 1999). Ces échanges sont en partie responsables de l’homogénéité de la composition de la MOP de la colonne d’eau et du bouchon vaseux de l’estuaire (Savoye et al., 2012) et la contribution bactérienne identifiée dans la MOP de la colonne d’eau est donc susceptible de provenir des sédiments. De plus, une étude menée par Abril et al., (1999) met en évidence que les processus de sédimentation/remise en suspension entre le sédiment et la colonne d’eau au sein du bouchon vaseux de l’estuaire de la Gironde accélèrent la dégradation de la MOP. Une première estimation de la biomasse bactérienne contribuant potentiellement à la MOP a été réalisée par Savoye et al., (2012) et représenterait 20% du carbone organique particulaire pour ce système, en lien principalement avec le matériel réfractaire.

146 Dans les environnements côtiers marins la MOP est influencée par de multiples sources (e.g. Cresson et al., 2012). Les particules en suspension dans la colonne d’eau et disponible à la dégradation bactérienne offrent donc des substrats de nature différente à ces dernières. La présence de bactéries étant reliée à la quantité de particules présentes dans l’eau (Simon et al., 2002), il est donc normal d’observer de plus fortes contribution de ces organismes en lien avec du matériel détritique apporté par les rivières (e.g. Connelly et al., 2016) ou issu de remise en suspension (e.g. Lowe et al., 2014) et ce principalement lors de la période hivernale. Aussi, la présence plus importante de bactéries dans les sédiments en milieu marin est une caractéristique bien connue (Sargent et al., 1987). A Eyrac, les plus fortes proportions d’acides gras bactériens qui apparaissent pendant la saison hivernale semblent être associées à la plus forte remise en suspension de la matière détritique d’origine benthique à cette saison. Au contraire, à Sola, malgré le peu de saisonnalité observée, les marqueurs bactériens semblent être plus présents sur certaines dates de la période estivale. Des études ont montré que les marqueurs d’acides gras d’origine bactérienne peuvent également s’associer avec ceux des communautés phytoplanctoniques, notamment à la suite d’un bloom (e.g. Mayzaud et al., 1989; Najdek et al., 2002; Skeratt et al., 1995). La contribution bactérienne à la MOP en milieu côtier peut donc également dépendre d’une certaine saisonnalité, fortement reliée à la dynamique du phytoplancton. En effet, Mayzaud et al., (1989) ont en effet démontré que la présence d’acides gras marqueurs des bactéries étaient associés aux périodes de croissance cellulaire minimale (phase d’initiation du bloom, début de printemps) ou de sénescence des cellules phytoplanctoniques (post-bloom, période estivale). Aussi, Xu and Jaffé, (2007) ont identifié les marqueurs bactériens en association avec des acides gras de type à moins de 18 carbones de type SFA et MUFA principalement et parfois certains PUFA (20:4ω3) comme témoignant de la dégradation de la matière organique issue du bloom. La dynamique saisonnière du phytoplancton ainsi que de la composition de la MOP étant propre à chaque système, ces paramètres doivent également être pris en compte dans l’évaluation de la contribution bactérienne associée au pool de MOP.

La dynamique des particules dans la colonne d’eau et plus particulièrement le couplage benthique-pélagique est donc à prendre en compte dans les estimations de la

147 biomasse bactérienne à la MOP, d’autant plus que les bactéries peuvent en effet être associées à différentes sources de matière organique en milieux côtiers (i.e. matériel continental ou d’origine benthique).

5. Conclusion

Cette étude révèle la variabilité spatiale et temporelle de la composition en acides gras de la MOP de cinq stations réparties au sein de trois systèmes côtiers aux caractéristiques physico-chimiques et géomorphologiques différentes. Un gradient ‘continent-océan’ est observé pour les systèmes étudiés. Il oppose les stations estuariennes caractérisées par la dominance de la MOP terrestre associée à une plus forte contribution de SFA et de BFA, aux stations marines dont la MOP plus riche en PUFA, EFA se compose principalement de phytoplancton. Dans l’estuaire de la Gironde, la forte contribution des acides gras bactériens associée à la MOP terrestre est en lien avec les processus de remise en suspension et de formation du bouchon vaseux du au fort hydrodynamisme de l’estuaire. Ceci favorise notamment l’apport de bactéries issues du sédiment dans la colonne d’eau. L’étude de la variabilité temporelle révèle pour certaines stations un schéma saisonnier (Eyrac, pk86) ou s’oppose une période hivernale associée à la remise en suspension de matériel benthique (Eyrac) ou terrestre (pk86PM, pk86BM) et caractérisée par une forte contribution bactérienne, et une période estivale caractérisée par la présence de différentes communautés de producteurs primaires. Pour les autres stations (Sola, pk53, pk30), le schéma saisonnier est moins marqué, voire absent, du fait soit de l’homogénéité temporelle de la composition de la MOP (pk30, pk52), soit de la forte variabilité à courte échelle temporelle (mensuelle/inframensuelle) de la dynamique des sources contribuant à la MOP (Sola).

Les résultats obtenus par le biais des acides gras ainsi que par les modèles de mélange mettent en évidence une évolution spatiale et saisonnière similaire de l’origine et de la composition de la MOP. Ils permettent mettre en évidence un lien entre les acides gras bactériens et les sources terrestres et/ou benthiques, via l’hydrodynamique sédimentaire. L’association bactéries-source de matière organique n’est pas systématiquement la même et dépend i) de la saison considérée, ii) des particularités du système quant aux processus

148 responsables de la dynamique et de la composition de la MOP. Ces deux approches peuvent être utilisés conjointement afin de mettre en évidence un lien qualitatif entre contribution bactérienne et type de source pour un système d’étude donné. Cependant, les observations restent qualitatives et la quantification de la contribution de la biomasse bactérienne dans la composition de la MOP nécessiterait d’autres approches. Un approche statistique pourra être envisagée : mise en relation des résultats de contribution des acide gras et de contribution de sources par des Analyses Multi Factorielles (AMF) ou des modèles linéaires (ceci sera effectué prochainement).

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Chapitre IV : forçages a la composition et a la