Doctorant : Maxime BEAUVAIS

Directeur (HDR) : François-Yves Bouget (LOMIC)
Co-directeur (HDR) : Pierre Galand (LECOB)

Descriptif du sujet de thèse :
Les microorganismes planctoniques marins jouent un rôle majeur dans les cycles biogéochimiques globaux. Dans les régions tempérées, les communautés ont une dynamique temporelle, caractérisée par une succession d'espèces, contrôlée par des interactions biotiques sous l'influence de facteurs physiques et chimiques extérieurs. La complexité des interactions qui lient les différents compartiments de ces écosystèmes reste cependant peu connue. Par un suivi de la diversité microbienne au point d'observation SOLA en baie de Banyuls pendant 7 ans (2007-2014) nous avons démontré une saisonnalité marquée tant chez les microalgues que les bactéries et archaea (Lambert et al., ISME J 2019). Pour autant l’analyse de ces réseaux microbiens sur une série temporelle à plus haute résolution (2014-2017) montrent une variabilité des cooccurrences à SOLA (Lambert et al., en revue). Par ailleurs nous avons mis en évidence des variations dans la biodisponibilité en précurseurs vitamines B1 qui sont nécessaires à la croissance de picoeucaryotes photosynthétiques tels les mamiellophyceae (Paerl et al., ISME J, 2017). L’objectif de la thèse est d’aller plus loin dans la compréhension du système, de son rôle global et de sa vulnérabilité face aux changements globaux en identifiant les facteurs biotiques qui produisent les rythmes saisonniers des communautés de microorganismes marins sur un site côtier (SOLA). La nouveauté du sujet réside dans l’étude spécifique du rôle des interactions trophiques entre communautés eucaryotes et procaryotes des sédiments et de l'eau de mer avec un focus sur les métabolites tels que les vitamines, dans la régulation des blooms planctoniques. Le projet repose sur une approche originale qui combine la caractérisation in situ des communautés par des approches « omics » et de l’expérimentation en milieu contrôlé sur les communautés microbiennes au laboratoire. Le travail de thèse se focalisera sur les interactions entre les bactéries et les picoeucaryotes photosynthétiques dans le déclenchement des blooms phytoplanctoniques.

Les points suivants seront étudiés :
1) Le suivi de la diversité microbienne dans la colonne d’eau et le sédiment à SOLA en période prebloom, bloom et postbloom des picoeucaryotes de type mamiellophyceae par metabarcoding pendant deux hivers (de décembre à avril).
2) L’effet de l’ajout de microorganismes ou d’eau interstitielle de sédiments sur la croissance du phytoplancton de la colonne d’eau.
3) L’effet de l’ajout de vitamines B1,B7 et B12 sur la structuration des communautés phytoplanctoniques en prebloom, bloom et postbloom.

Le projet est en lien étroit avec un collaboratif (Projet classé en 1^ère position en liste complémentaire ANR BIORYTHMIC 2019, préselectionné en 2020) qui s’appuie sur la mise en commun d’expertises complémentaires du LOMIC (INSU) en écologie, physiologie, génétique des microalgues et du LECOB (Pierre Galand, INEE) en écologie des microorganismes marins et génomique.