Résultats:

2.3.1. Evolution de la densité des microorganismes (AODC):

La densité bactérienne (nb bactéries.g-1 sol sec ; figure 3) montre que les étapes d’extraction et de réinoculation n'ont pas eu de conséquences en ce qui concerne la densité initiale de microorganismes:elle est du même ordre de grandeur dans les microcosmes témoins réinoculés ("control") que dans les microcosmes de sol non réinoculés ("original soil") : 2.87 108 cells.g-1dw et 2.40 108 cells.g-1dw respectivement. Les densités de microorganismes à T=0 dans les 4 modalités ne sont pas significativement différentes (ANOVA, test de Tukey, p<0.05) et varient entre 1.89 108 cells.g-1dw et 3.34 108 cells.g-1dw pour les modalités "heat" et " mercury" respectivement. Au cours de l’incubation les populations de microorganismes augmentent de manière parallèle dans les 4 modalités pour se stabiliser après 15 jours et atteindre une valeur proche de celle du sol témoin. Au bout de 60 jours, il n'y a pas de différences significatives de densité dans les microcosmes (ANOVA, post-hoc test of Tukey, p<0.05) et les densités varient entre 2.79 109 cells.g-1dw et 4.05 109 cells.g-1dw pour les modalités "mercury + heat" et "mercury" respectivement. Etant donné que la densité en microorganismes semble atteindre un plateau à partir de 15 jours, nous avons considéré que cela reflétait une stabilisation des communautés microbiennes du sol. Nous avons par la suite limité les analyses fonctionnelles aux 4 derniers temps de prélèvement (15, 30, 45 et 60 jours).

Figure 2: Obtention des deux suspensions bactériennes et préparation des microcosmes

Sol de forêt H2O distillée

Control Mercury

Extraction des bactéries

Réinoculation 42 microcosmes (µC) sol stérilisé

19 jours à 25°C

6 µC Sol non stérilisé

non réinoculé 21 µC perturbés par la chaleur 21 µC non perturbés par la chaleur Sol de forêt H2O distillée + HgCl230 ppm

Extraction des bactéries

Réinoculation 42 microcosmes (µC) sol stérilisé 19 jours à 25°C 21 µC perturbés par la chaleur 21 µC non perturbés par la chaleur

Tableau 2 : Teneurs en mercure (ppm) dans les microcosmes de sol après extraction des bactéries et pour t = 15, 30, 45 et 60 jours. Les valeurs sont les moyennes de triplicats ± erreur standard.

days 15 30 45 60 ppm Hg original soil 0,32 (±0,007) control 1,49 (±0,40) 1,53 (±0,67) 1,51 (±0,68) 1,26 (±0,37) heat 1,74 (±0,69) 1,93 (±0,72) 2,22 (±0,69) 1,75 (±0,63) mercury 15,57 (±1,07) 12,6 (±1,10) 15,37 (±1,88) 17,6 (±4,74) mercury + heat 23,3 (±2,40) 18,33 (±2,02) 13,06 (±5,92) 20,13 (±2,57)

2.3.2. Effet de la perturbation mercure sur la respiration et la dénitrification:

Les données concernant la respiration potentielle sont présentées dans la figure 4. Les valeurs varient de 65.73 µg C-CO2.g-1 dw.h-1 dans les microcosmes témoins ("control") à 17.95 µg C-

CO2.g-1 dw.h-1pour "mercury" à t=15. Il y a une augmentation constante de valeurs entre 15 et 60

jours. A t=60 jours, les valeurs de respiration potentielle sont de 114.9 et 120 µg C-CO2.g-1 dw.h-1

respectivement pour "control" et "mercury". Aux quatre dates de prélèvement, il n'y a pas d'effets significatifs du mercure sur la respiration potentielle (Mann-Whitney U test, p<0.05).

En ce qui concerne la dénitrification potentielle (figure 5), les valeurs augmentent régulièrement entre t= 15 et t= 60 jours. A t = 15, elles sont de 16.30 ng N-N2O.g-1dw.h-1 pour "control" et de 2.20

ng N-N2O.g-1dw.h-1 pour les microcosmes "mercury". A t = 60 jours, la dénitrification dans les

microcosmes "control" est de 101.92 ng N-N2O.g-1dw.h-1 et de 15.79 ng N-N2O.g-1dw.h-1 dans les

microcosmes "mercury". Pour chaque date de prélèvement, il y a une différence significative entre les valeurs de dénitrification potentielle des microcosmes "control" et "mercury" (Mann-Whitney U test, p<0.05).

2.3.3. Effets du mercure sur la réponse de la respiration et de la dénitrification à la chaleur :

Les résultats sont présentés dans les figures 4 et 5. Les valeurs de respiration potentielle dans les microcosmes "heat" et "mercury++heat" sont beaucoup plus faibles que dans les témoins et cette différence se maintient durant toute l'expérience: à t=15, 28.48, 17.95 et 65.73 µg C-CO2.g-1 dw.h- 1

; à t=60, 38.94, 37.40 et 114.95 µg C-CO2.g-1 dw.h-1, respectivement. A 15 et 30 jours, il a une

différence significative entre les modalités "heat" et "mercury+heat" ; alors qu'elle ne l'est plus à partir de 45 jours et jusqu'à la fin de l'expérience.

La diminution des valeurs est encore plus importante en ce qui concerne la dénitrification potentielle dans les microcosmes "mercury +heat". Toutes les valeurs de dénitrification potentielle dans ces microcosmes perturbés sont 10 à 100 fois inférieures à celles des témoins. En ce qui concerne les microcosmes "heat", les valeurs de dénitrification sont inférieures à celles des témoins et varient entre 31.35 ng N-N2O.g-1dw.h-1 à t= 15 et 50.47 ng N-N2O.g-1dw.h-1 à t=60 jours.

2.3.4. Evolution de la structure de la communauté microbienne du sol (ARISA):

Les analyses en composante principale (ACP) ont été effectuées pour trois dates de prélèvements ; t=0,15 et 60 jours (figure 6).

A t=0, les résultats montrent une très nette différentiation des quatre communautés selon l'axe 1 (40% de la variance expliquée). Selon l'axe 2 (24% de la variance expliquée), la communauté

Figure 3: Densité bactérienne totale (AODC) dans les microcosmes pour les 4 modalités. Les valeurs sont des moyennes de triplicats ± l'erreur standard. Pour chaque date de prélèvement, les valeurs suivies de lettres identiques ne sont pas significativement différentes (ANOVA, test post- hoc de Tukey à p<0.05) 1,E+08 1,E+09 1,E+10 0 10 20 30 40 50 60 days AO DC ( ce lls. g -1 dw o f soi l) control heat mercury mercury + heat original soil

Figure 4: Respiration potentielle pour les 4 modalités et à 4 dates de prélèvement. Les valeurs sont des moyennes de triplicats ± l'erreur standard. L'impact du mercure est évalué en comparant les microcosmes "control" à ceux "mercury" ; celui de perturbations associées en comparant les microcosmes "heat" à ceux "mercury+heat". Les valeurs suivies de lettres identiques ne sont pas significativement différentes (Mann-Whitney U test, p<0.05).

0 20 40 60 80 100 120 140 15 30 45 60 days Po ten tia l re s p ir a tio n (µg C -CO 2 .g -1 d w .h -1 ) control mercury heat mercury + heat a a a a a a a a c d c d c c c _c

"control" diffère des trois autres qui elles ne se différentient pas ("heat", "mercury" et "mercury+heat").

A t=15, le premier axe (28% de la variance) permet de discriminer les communautés des microcosmes témoins, de celles des microcosmes perturbés par la chaleur ("heat"), des deux séries de microcosmes perturbés par le mercure ("mercury" et "mercury+heat"). Sur l'autre axe (27% de la variance), seul les communautés "heat" se distinguent des trois autres modalités.

Enfin, à t=60, sur le premier axe (31% de la variance), on ne peut pas différencier les diversités génétiques des communautés des modalités "control", "mercury et "mercury+chaleur". Le second axe (26% de la variance) ne permet pas de différentier les communautés bactériennes des 4 modalités.