Protection bactérienne des microalgues soumises à un stress chimique – BARRIER

BARRIER est une preuve de concept pour démontrer, du laboratoire à un processus pilote, que des bactéries sélectionnées peuvent protéger les microalgues lorsqu'elles se développent dans des eaux contenant des composés toxiques, offrant ainsi une plus grande résilience des algues, une meilleure productivité et une efficacité de bioremédiation pour le traitement des eaux usées salines. Ces dernières sont une source de pollution tenace représentant un problème environnemental majeur. Dans BARRIER, des microalgues et des bactéries associées seront sélectionnées sur des composés toxiques organiques et métalliques. Les assemblages microalgues-bactéries seront construits, optimisés par modélisation et testés dans des processus de culture de masse à grande échelle utilisant des eaux usées industrielles. Les microalgues sont des organismes prometteurs pour la production d'un large éventail de produits, y compris pour le recyclage et la valorisation des effluents liquides et gazeux. Cependant, cette production est entravée par la difficulté de cultiver des microalgues dans des eaux contaminées, où divers toxiques peuvent réduire leur croissance, et même contribuer à un effondrement de la culture. Des avancées récentes ont montré qu'associé à un groupe spécifique d'espèces bactériennes, la résilience de l'assemblage microalgue-bactérie peut être considérablement plus forte que celle des microalgues seules.
Les consortiums microalgues-bactéries sont façonnés par des interactions complexes. Bien que les relations entre microalgues et bactéries par le biais d'échanges de métabolites soient bien étudiées, on sait peu de choses sur l'impact des contaminants chimiques sur ces interactions. Des études expérimentales supplémentaires sont nécessaires pour comprendre les interactions algues-bactéries dans le contexte de la pression de la contamination chimique afin de proposer des stratégies innovantes pour améliorer la résilience des assemblages microalgues-bactéries dans les effluents contaminés.
Quatre objectifs pour BARRIER :
- Mettre en évidence le rôle des bactéries dans la protection des microalgues contre la contamination, en analysant les réponses physiologiques des microalgues sous exposition contrôlée à des produits chimiques toxiques.
- Caractériser le devenir des produits chimiques toxiques et de la matrice organique pendant les processus de biodégradation/immobilisation.
- Modéliser et prédire le rôle des interactions entre microalgues et bactéries associées lorsqu'elles sont exposées à des cocktails de contaminants.
- Démontrer en conditions de pilote extérieur qu'une association de microalgues avec des bactéries sélectionnées sur des contaminants fournit une meilleure résilience, augmentant ainsi la productivité des microalgues et le traitement par bioremédiation des eaux usées.
BARRIER réalisera des expériences en laboratoire dans des conditions contrôlées et dans un pilote extérieur avec une approche d'augmentation d'échelle utilisant des cultures de microalgues et de bactéries isolées d'un environnement contaminé. BARRIER propose une approche multidisciplinaire s'appuyant sur un consortium associant cinq laboratoires académiques et un partenaire industriel développant des stratégies de bioremédiation, afin d'obtenir des compétences en écologie microbienne, écotoxicologie, chimie organique et inorganique, biologie moléculaire, modélisation et ingénierie des procédés dans le traitement des eaux usées. Le projet BARRIER permettra de mieux comprendre les interactions entre microalgues et bactéries. L'approche aidera à caractériser le rôle des bactéries dans la protection des microalgues contre la contamination chimique. BARRIER propose des approches innovantes avec la manipulation de consortiums algues-bactéries pour utiliser l'efficience des interactions algues-bactéries, approches qui seront testées dans des conditions extérieures réalistes avec le soutien des installations et des compétences du partenaire industriel.