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Effet du Carbone Suie sur la communauté microbienne dans les eaux côtières Raffaela Cattaneo Journée des Doctorants 6 - 8 Février 2008 Royal Netherlands.

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1 Effet du Carbone Suie sur la communauté microbienne dans les eaux côtières Raffaela Cattaneo Journée des Doctorants Février 2008 Royal Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ, The Netherlands) Gerhard Herndl Laboratoire dOcéanographie de Villefranche sur Mer UMR 7093 Fereidoun Rassoulzadegan Markus Weinbauer

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

3 T° élevées Processus de combustion Depuis Schmidt M.K., Noak A.G., 2000 Glob. Biogeochem. Cycles 14: Introduction contenue élevé en C ( rapports H / C et O / C faibles ) poly aromatique PROPRIETE: hautement réfractaire

4 Cycle du Carbone Suie (modifié depuis 1 ) aérosol Combustibles fossiles Transport atmosphérique Déposition CS sédimentaire Eaux côtières 1,4 - 5, ,2 Fluxes / Pg Pools / Tg a -1 2,4 - 4,8 1 Crutzen et Andreae, Schmidt M.K., Noak A.G., Glob. Biogeochem. Cycles 14: 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

5 1 Objectives du project doctoral Carnivores Bacteries Heterotrophes Producteurs Primaires Brouteurs VIRUSES Matière Organique Dissoute Nutriments Inorganiques Utilization du Carbone? Adsorption ? 2Etude de limpact du carbone noir sur le fonctionnement et la structure de la communauté microbienne Quantification de la concentration du carbone noir à linterface océane atmosphère ainsi que dans la partie supérieure de la colonne deau, évaluations des relations avec les apports atmosphériques et fluviaux

6 1 Quantification du CS ETUDE DE CONDITION in situ (Laboratoire dOcéanographie 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

7 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 1 Quantification du CS

8 Analyse des Abondances Bactérienne et Virale (Cytometre de Flux) 2 Effet du CS sur la communauté microbienne Incubation deau de mer et CS Standard (5000 µgL -1 ) 5000 µg L -1 controls Lajoute du CS a déterminé une augmentation de labondance 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)

9 Incubation deau de mer (filtrée 0,2 µm) et CS Standard (10 mgL -1 ) 5000 µg L -1 controls Experiment à court term (18 heures) effet sur labondance virale Temps dincubation (heures) Particules virales / ml Carbone Suie Y = x + 2E+07 R 2 =0,4195 Y = x + 1E+07 R 2 =0, Effet du CS sur la communauté microbienne Analyse des Abondances Bactérienne et Virale (Cytometre de Flux) ETUDE EXPERIMENTAL

10 Analyse des Abondances Bactérienne et Virale sur le particules de Carbone Suie 2 Effet du CS sur la communauté microbienne Filtration des échantillons (Anodisc 0,02 µm, marquage avec SYBR Gold) Observation au Microscope Confocale Acquisition dune série dimages pour chaque particule METHODE 1. Acquisition des images au Microscope Confocale

11 Analyse des Abondances Bactérienne et Virale sur le particules de Carbone Suie Traitement avec ImageJ (application dune 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

12 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

13 Conclusions préliminaires Le Carbone Suie exerce un effet sur les communauté virale et bactérienne des eau marine côtières en terme dabundance. En présence de particule de CS les virus semblent rapidement absorbés (heures) et leur abondance en forme libre diminue. Limpact sur la communauté bactérienne sexplique en terme de jour déterminant un augmentation du nombre de bactéries en forme libre WORK IN PROGRESS


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