En milieux oligotrophes les diazotrophes ont un avantage écologique Sédiments Réseau trophique Diazotrophes nitrogénase CO2 Piège à C 50% Production nouvelle N2 La majeure partie de la surface des océans est oligotrophe. Les zones oligotrophes côtières sont essentiellement tropicales et sub-tropicales et correspondent aux zones d ’études de l ’IRD. Dans ces zones oligotrophes certains procaryotes : les diazotrophes photosynthétiques ont un avantage écologique par rapport aux autres espèces du phytoplancton car ils peuvent assimiler le diazote dissout non limitant, provenant du diazote atmosphérique. Cette assimilation se fait grâce à la présence d ’une enzyme la nitrogénase . Dans les zones oligotrophes la diazotrophie peut correspondre jusqu ’à 50% de la production nouvelle et contribue significativement à la séquestration du CO2 atmosphérique dans les sédiments. L’autre partie de la matière organique est utilisée par le réseau trophique. La compréhension de ces flux de carbone et d’azote, leur contrôle et leurs conséquences sur la concentration en CO2 atmosphérique ainsi que sur la productivité des zones oligotrophes font partie des enjeux scientifiques majeurs à l’heure actuelle. ► La compréhension des flux de carbone, leur contrôle et leurs conséquences sur la concentration en CO2 atm. ainsi que sur la productivité des zones oligotrophes côtières font partie des enjeux scientifiques majeurs à l’heure actuelle.

Projet UNIMED : SOFCOM (A), DYFAMED (B), Gabès (C) Ce projet de recherche en océanographie vise à combler un manque de connaissance fondamentale sur la fixation d’azote atmosphérique (N2) par les diazotrophes planctoniques. On s’attend à ce que ce processus naturel joue un rôle considérable dans la réponse des milieux marins côtiers et hauturiers aux perturbations d’origines anthropique et climatique. Il pourrait significativement modifier les prédictions des flux de carbone océan/atmosphère. De nouvelles techniques de biologie moléculaire et modélisation mathématique seront développées. Ce projet porte à la fois sur la Méditerranée du nord (Région PACA côte/large) et du sud (golfe de Gabès, Tunisie). Il résulte d’une étroite interaction entre des domaines de recherche complémentaires bien que trop souvent dissociés : la biogéochimie, la physiologie, la biologie moléculaire et la modélisation. Echantillonnages saisonniers et spaciaux – Activité diazotrophes Diversité diazotorphes – Facteurs de contrôle - Isolement A: Le Moal & Biegala (2009) B: stage Ismaïl 2011 (Biegala et al. in prep) C: Thèse Ismaïl (2012-2014)

Outils moléculaires fluorescents pour la détection spécifique de micro-organismes d’intérêts Isabelle BIEGALA Organisme cible Autres organismes Technique TSA-FISH (Biegala et al. 2002, 2008) n plus de ma recherche fondamentale sur la diversité la distribution et l'activité des diazotrophes en milieux oligotrophes (dont la Med Sea , projet UNIMED) que je développe maintenant depuis 4 ans; j'ai un projet de recherche plus appliqué à développer, qui concerne la détection de microorganismes toxiques et pathogènes en utilisant les mêmes outils moléculaires que ceux utilisés dans ma recherche fondamentale, les recherches de financement sont actuellement en cours. Ma recherche fondamentale et appliquée devrait donc pouvoir interagir avec les laboratoires suivants de l'INSTM: du "milieu marin", "d'aquaculture" et de "Biodiversité et de biotechnologie marine" J'aimerai aussi pouvoir m'impliquer sur  l'aspect Formation notamment dans leur Master : Génétique et Biodiversité Aquatique. Recherche fondamentale Projet UNIMED Identification des diazotrophes Recherche appliquée Identification de micro-organismes Pathogènes ou toxiques

Diversité des Environnement physico-chimique (T4, P2) T°C; PSU; NO3-; NO2-; NH4+; PO4- Diversité des Groupes Fonctionnels du Phytoplancton Contribution au fonctionnement du milieu marin Approches classiques automatiques (T2, P2, P1 ) Approches moléculaires non-automatiques (T1, P1, P2) HPLC; Cytométrie TSA-FISH; PCR/clonage picoeucaryotes (P2, P1) diazotrophes (P1, P2) Mesures des stocks (T3, P2, P1 ) Biomasse, Chl-a, CHN

Stage et thèse Ismaïl: prélèvement avril 2011; campagnes oceanos juin 2012 et septembre 2012

Projets acquis Formation 2009 TSA-FISH LMM INSTM Expert 2009-2014 LMM INSTM CPU-IRD 2011-2012: Gabès-PFT (voyages et séjours France/ Tunisie) INCOMMET 2011-2014: Formations TSA-FISH autres INSTM/autres Tunisie/Afrique Ouest-Est FISHBOX FUI 2011-2014: développement d’outils moléculaires associes à une technologie innovante Thèse co-tutelle 2011-2014: bourse Alternance/INSTM/UNIV-Sfax/ OT-MED en cours