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Soutenance

Violaine Jacq (LOCEAN)

Titre : Influence de la biodisponibilité des nutriments sur la fixation de N2 et réponse de Crocosphaera watsonii face à la limitation en fer

Date et heure : Le 30-06-2014 à 14h00

Type : thèse

Université qui délivre le diplôme : UPMC

Lieu : Campus Jussieu, ATRIUM, RdC couloir Jaune
Membres du jury :

M. Stéphane Blain (Professeur, LOMIC-UPMC) : Président de jury
Mme Eva Bucciarelli (Maître de conférence, LEMAR-IUEM) : Rapporteur
Mme Julie LaRoche (Professeur, Université Dalhousie) : Rapporteur, en viso-conférence
M. Fauzi Mantoura (Professeur émérite, UPMC) : Examinateur
Mme Céline Ridame (Maître de conférence, LOCEAN-UPMC) : Directrice de thèse
M. Alain Saliot (Professeur émérite, LOCEAN-UPMC) : Directeur de thèse

Résumé :

La fixation de N2, ou diazotrophie, est un processus biogéochimique majeur en raison de son apport en azote nouveau dans la couche de surface de l'océan. Cependant ses facteurs de contrôle restent mal connus. Le fer, dont les concentrations de surface sont faibles, est un élément potentiellement limitant de la fixation de N2 du fait du contenu en fer important de l'enzyme responsable de ce processus : la nitrogénase. En raison de leur découverte récente, peu d'études ont été menées sur les cyanobactéries diazotrophes unicellulaires (UCYN) pouvant être responsables de ~50% de la fixation de N2 à l'échelle globale. Des expériences en culture ont permis de caractériser et quantifier pour la première fois la réponse d'une UCYN,/Crocosphaera watsonii/, face à la limitation en fer. Lors de la diminution des concentrations en fer dans le milieu, il a été observé une réduction de la croissance et des taux de fixation de N2 de cet organisme ainsi qu'une stratégie d'adaptation des cellules avec une diminution de leur biovolume. De plus, la stimulation de la croissance et de l'activité de /C. watsonii/ cultivées en condition de limitation en fer suite à l'ajout d'une pluie saharienne artificielle a permis de mettre en évidence qu'une partie au moins du fer issu de poussières désertiques est biodisponible. En Atlantique subtropical Nord, où nous avons déterminé une forte contribution de la fixation de N2 à la production nouvelle, nous avons observé une limitation de la fixation de N2 et de la production primaire principalement par les phosphates et mis en évidence le rôle des métaux traces dans le contrôle de la fixation de N2. Un ajout de pluie saharienne a permis de stimuler systématiquement la fixation de N2 et la production primaire. L'ensemble de ces résultats participe donc à la réflexion globale sur la fixation de N2 en milieu océanique et apporte des informations sur les mécanismes responsables des interactions entre les cycles biogéochimiques du fer, de l'azote et du carbone.

Contact :
violaine.jacq@locean-ipsl.upmc.fr
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