THESE Anne POSTEC Diversité de populations microbiennes ...

Introduction bibliographique
3 Les communautés microbiennes des écosystèmes hydrothermaux
océaniques
La lumière ne pénètre approximativement que dans les 300 premiers mètres de
l’océan et l’environnement marin profond est dépourvu de production primaire
photosynthétique, qui est généralement à la base des écosystèmes sur Terre. Les
communautés benthiques marines profondes sont alimentées par la production primaire de
surface, qui est partiellement minéralisée lors de sa descente vers le plancher océanique.
Hormis la production de surface, les communautés des écosystèmes hydrothermaux
océaniques profonds sont basées sur la chimiosynthèse bactérienne qui désigne la fixation
de CO 2 à l’obscurité, par analogie avec le terme photosynthèse (Jannasch 1985, Jannasch &
Wirsen 1979). Ces microorganismes, qualifiés de chimiolithoautotrophes, obtiennent leur
énergie grâce à l’oxydation des composés réduits tels que les sulfures abondants dans les
fluides émis. L’écosystème hydrothermal est un biotope dynamique qui offre des gradients
chimiques et aussi thermiques particulièrement abrupts à l’échelle du centimètre, permettant
ainsi à des microorganismes physiologiquement très différents de cohabiter. De plus, les
conditions physico-chimiques et géologiques diffèrent d’un site à l’autre. Ainsi, les
microorganismes de ces environnements présentent une diversité de métabolismes, de
tolérances à l’oxygène ou de préférendums de température et de pH.
3.1 Habitats
Différents types d’habitats des populations microbiennes ont été définis, malgré le
caractère instable de l’environnement hydrothermal (Karl 1995) :
- le fluide hydrothermal où se développent des populations sous forme libre ou attachées à
des particules. Cette microflore pourrait être issue d’une biosphère souterraine sous-jacente
aux cheminées hydrothermales, ce concept de biosphère souterraine étant corroboré par de
récentes études (Gold 1992, Huber et al. 2002b, Huber et al. 2003b, Takai et al. 2004d),
- la surface des cheminées, des animaux ou des sédiments exposés au fluide peuvent être
le support du développement de microorganismes, notamment sous forme de biofilms (tapis
microbiens),
- le panache correspondant à de l’eau de mer enrichie par les minéraux communément
présents dans les fluides,
- la faune hydrothermale (vestimentifères, polychètes, mollusques, crustacés) parfois
associée à une microflore par ecto- ou endosymbiose, ou épibiose,
- les sédiments de champs hydrothermaux où le fluide percole (ex : Bassin de Guaymas).
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