Communautés microbiennes associées à la dégradation du bois en milieu marin – MICADO

Sous le climat méditerranéen, de grandes quantités de débris végétaux peuvent être exportées ponctuellement par les rivières lors de crues, contribuant de manière significative au transport de matière organique à l'interface terre-mer. L'export de cette matière organique terrigène sera plus important dans les années à venir car la fréquence des crues devrait augmenter avec les changements climatiques. Alors que la partie labile de la matière organique est dégradée dans les eaux côtières, les substrats organiques de grandes tailles peuvent être exportés vers de les grandes fonds. Les canyons sous-marins, comme ceux présents dans le Nord-Ouest de la Méditerranée, facilitent ce transfert au travers du processus nouvellement décrit de " dense shelf water cascading " (DSWC), au cours duquel de l’eau dense coule au niveau du plateau continental avant de se déverser dans les canyons. Ce mécanisme conduit à l’export de matière organique du plateau vers les canyons et influe fortement l'écologie des grands fonds sous-marins. La découverte des DSWC a renouvelé l'intérêt porté aux canyons car il remet en question la vision classique de la sédimentation verticale des particules, et est maintenant considéré comme l'un des principaux moteurs du transfert de la matière organique vers les fonds de la Mer Méditerranée.

Des débris végétaux ont été trouvés dans le canyon Lacaze-Duthiers au large de Banyuls-sur-Mer. En effet, les débris organiques terrigènes, tels que les bois, acheminés par les canyons s'accumulent à leur embouchure. Ces bois déposés sur le fond marin créent un habitat riche en éléments organiques caractérisés par une forte abondance d’espèces spécialisés ou opportunistes. Ces dépôts pourraient donc jouer un rôle important pour la diversité et le fonctionnement des écosystèmes canyons considérés comme « biomass hotspots". L’intérêt pour le bois coulé comme substrat alimentant des communautés biologiques n’est apparu que récemment, après qu’il ait été suggéré qu’ils jouent un rôle évolutionnaire important dans la diversification des écosystèmes chimiosynthétiques, représentant un « marche pied » pour la colonisation de ces écosystèmes.

La plupart des recherches entreprises sur le bois coulé se sont concentrées sur la macro faune et les symbiontes. Les microorganismes directement impliqués dans la dégradation du bois, et représentant la base de cet écosystème unique, demeurent très peut étudiés. Cependant nos résultats préliminaires indiquent que les bois coulés abritent une très grande diversité microbienne et représentent un environnement chimique dynamique. L'identité des communautés microbiennes associées à la dégradation biologique du bois, leurs fonctions écologiques et leurs voies métaboliques restent toutefois encore largement inconnues.

Les canyons, de par leur rôle dans le transport de la matière organique, apparaissent comme écosystèmes clefs pour la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes marins. De plus l'export de matière organique terrestre vers la mer devrait augmenter avec les changements climatique. Il est donc aujourd’hui crucial de déterminer le devenir de la matière organique de grande taille transférée le long du continuum terrestre-côtier-profond. Dans ce contexte, l'objectif de ce projet est de dévoiler la dynamique de la diversité et des métabolismes des communautés microbiennes dégradant les bois coulés, en fonction des caractéristiques biochimiques de ces bois.

Le projet favorisera le développement d'un site d’étude expérimental des canyons sous-marins et du profond à l'Observatoire Océanologique de Banyuls. Le site bénéficiera à nos collègues travaillant sur la faune et la symbiose des bois coulés. Le projet met l'accent sur la dynamique temporelle et l'écosystème côtier, et complétera ainsi parfaitement les travaux déjà réalisés par les membres du GDRE DIWOOD au cours d’expériences ponctuelles en milieu océanique.