Diversité, dynamique spatiotemporelle et toxicité potentielle des cyanobactéries dans deux plans d'eau (Réservoir Hammam Debagh et lac Oubeira)
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Date
2018
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Abstract
Les objectifs visés dans le cadre de cette thèse sont i) l’étude de l’écologie de P.
rubescens dans la retenue Hammam Debagh ; ii) l’identification, dans ce même plan
d’eau, des principaux facteurs et processus impliqués dans la co-occurrence et parfois
la prolifération de Planktothrix rubescens et/ou Microcystis sp. ; iii) la détermination du
potentiel toxique des cyanobactéries dans la retenue Hammam Debagh. iv) l’étude
comparative de la dynamique temporelle des phycosphères de cyanobactéries dans
la retenue Hammam Debagh et le lac Oubeira.
Pour cela, des échantillons d’eau brute ont été prélevés entre février 2013 et Juin 2015
dans la retenue Hammam Debagh et entre avril 2014 et février 2015 dans le lac
Oubeira. L’étude de la dynamique de Planktothrix rubescens et Microcystis sp. et celle
des paramètres environnementaux impliqués a nécessité l’utilisation d’approches
microscopiques, de mesures « in situ » et d’analyses chimiques au laboratoire. En ce
qui concerne l’étude de la diversité génétique des cyanobactéries et leurs
phycosphères, nous avons procédé à un suivi de la région hypervariable V3-V4 (344
pb) du gène qui code pour l’ARNr 16S et à une approche de séquençage massif
Illumina MiSeq. Quant à la toxicité des cyanobactéries de la retenue Hammam
Debagh, elle a été estimée par l’application du test d’inhibition de la protéine
phosphatase alcaline PP1a.
La succession saisonnière des cyanobactéries responsables de la formation des
blooms appartenant à des groupes fonctionnels distants est un phénomène qui n’a
pas été décrit auparavant. Durant cette période d’étude, P. rubescens et Microcystis
sp. cohabitent de septembre à janvier et prolifèrent alternativement au printemps 2015
pour P. rubescens et au printemps 2014 et automne 2014/2015 pour Microcystis sp.
Ces changements de dominance seraient liés aux variations de la hauteur de la
colonne d’eau lors de la période de mélange et aux températures enregistrées durant
l’hiver qui précède la période de bloom. Par ailleurs, de faibles concentrations en
microcystines (eq. MC-LR = 0,36 µg L-1
) ont été enregistrées dans ce plan d’eau.
L’approche moléculaire a permis de déterminer 89 espèces et genres ; cette richesse
spécifique élevée des cyanobactéries est accompagnée par une faible diversité du fait
de la dominance de Microcystis sp. d’octobre 2013 à novembre 2014. Les résultats de
l’analyse des BCC montrent une dominance très marquée des Proteobacteria dans
les deux plans d’eau ; Dans le lac Oubeira, il est toutefois noté une forte présence des
Fusobacteria ; ces derniers enregistrent 10% des séquences au moment du bloom de
cyanobactéries survenu lors des quatre derniers mois de l’année 2014.
L’étude de la dynamique temporelle de ces communautés montre que dans la retenue
de Hammam Debagh leur structure change profondément d’une période à l’autre, sauf
en août et septembre où elle reste stable ; en revanche, dans le lac Oubeira, la
structure des communautés bactériennes ne varie que pendant les mois d’avril et mai
et reste pratiquement la même pendant la période s’étalant d’août à novembre.