Journée des Doctorants Laboratoire d’Océanographie de Villefranche sur Mer UMR 7093 Fereidoun Rassoulzadegan Markus Weinbauer Royal Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ, The Netherlands) Gerhard Herndl Effet du Carbone Suie sur la communauté microbienne dans les eaux côtières Raffaela Cattaneo Journée des Doctorants 6 - 8 Février 2008

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

hautement réfractaire Introduction Processus de combustion T° élevées Depuis Schmidt M.K., Noak A.G., 2000 Glob. Biogeochem. Cycles 14: 777-793 contenue élevé en C ( rapports H / C et O / C faibles ) poly aromatique PROPRIETE: hautement réfractaire

? Introduction Effet sur le réchauffement globale et visibilité 1 aérosol Transport atmosphérique Fluxes / Pg 6 - 9 5 - 6 1,2 Combustibles fossiles Feux Déposition Erosion due au vents Eaux côtières Eaux du large Résidus des Feux 1,4 - 5,4 ? 2,4 - 4,8 Transport fluviale 44 - 194 Pools / Tg a-1 2000 - 5000 400 - 1000 CS sédimentaire Résistant à la dégradation biologique et chimique 3 Cycle du Carbone Suie (modifié depuis1). 1 Crutzen et Andreae, 199 2 Schmidt M.K., Noak A.G., Glob. Biogeochem. Cycles 14: 777-793 3 Forbes et al., 2006

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

Site principal: Point B 1 Quantification du CS ETUDE DE CONDITION in situ (Laboratoire d’Océanographie de Villefranche sur Mer) ECHANTILLONNAGE Site principal: Point B Profondeurs: - 0 m, 10 m, 20 m, 30 m Modalité de prélèvement (depuis Mars 2006): Fréquence : - mensuelle - selon conditions météorologiques 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 Point B

1 Quantification du CS PARAMETRES 4 x 12 m eau de mer CS / TOC ratio Royal Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ) Netherlands 4 x 12 m eau de mer CS / TOC ratio Oxydation thermique contenu en CS CS concentration 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

2 Effet du CS sur la communauté microbienne ETUDE EXPERIMENTAL Utilisation du Matériel Standard de Référence (Diesel Particulate Matter, NIST) Analyse des Abondances Bactérienne et Virale (Cytometre de Flux) Incubation d’eau de mer et CS Standard (5000 µgL-1) 5000 µg L-1 controls L’ajoute du CS a déterminé une augmentation de l’abondance bactérienne et une diminution de virus en forme libre Experiment à long term (7 jours)

2 Effet du CS sur la communauté microbienne ETUDE EXPERIMENTAL Analyse des Abondances Bactérienne et Virale (Cytometre de Flux) Incubation d’eau 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 l’abondance virale Temps d’incubation (heures) Particules virales / ml Carbone Suie Y = -105861x + 2E+07 R2=0,4195 Y = -158449x + 1E+07 R2=0,7992

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

2 Effet du CS sur la communauté microbienne Analyse des Abondances Bactérienne et Virale sur le particules de Carbone Suie 2a. Elaboration des données (ImageJ) 2b. Contage direct de virus et bactéries sur la particule Traitement avec ImageJ (application d’une macro développé spécialement pour les particules du Carbone Suie) Elaboration et mesures des surfaces des particules 3. Intégration des données

2 Effet du CS sur la communauté microbienne Analyse des Abondances Bactérienne et Virale sur le particules de Carbone Suie Résultats: : Nombre de virus ou bactéries par particule

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