Dynamiques des communautés microbiennes dans les interfaces redox de la subsurface continentale: diversité, biomasse, métabolismes et cinétiques biogéochimiques

L'hétérogénéité de la subsurface continentale favorise le mélange d'eaux souterraines de signatures biogéochimiques distinctes, créant des hotspots microbiologiques. Dans les interfaces oxique-anoxiques, des hotspots de bactéries microaérophiles se traduisent par la formation de tapis microbiens orangés, riches en bactéries ferro-oxydantes (FeOB). Dans les milieux souterrains, plusieurs études de diversité sur ces FeOB ont montré l’abondance de la famille des Gallionellaceae, des bactéries chimiolithoautotrophes qui produisent beaucoup de biomasse. Cette thèse porte sur la diversité et l’activité de ces bactéries, leur influence sur la cinétique des réactions et leur production de biomasse au sein des environnements de gradients redox qui constituent leurs habitats. Pour reproduire les conditions optimales de croissance de cette communauté microbienne, un traçage réactif à l’oxygène a été réalisé et les réponses microbienne et géochimique ont été suivies. En laboratoire, des expériences avec des faibles concentrations en O2 ont permis de préciser la gamme de croissance de ces bactéries et de quantifier leur contribution à la production primaire. Pour en savoir plus sur la niche écologique de ces bactéries, la première FeOB issue de la subsurface continentale a été isolée et caractérisée. Ces travaux mettent en lumière l’effet de l’oxygène sur la dynamique de croissance de ces bactéries et suggèrent une capacité d'adaptation face aux variations environnementales et une aptitude à exploiter les ressources énergétiques dès leur disponibilité. Nos résultats montrent également les interactions des FeOB avec d'autres micro-organismes et leur rôle dans les cycles du C, Fe, S, et N.