Gradients d’oxydo-réduction, biofilms microbiens, et grands cycles biogéochimiques dans la zone critique

Résumé de la thèse :
Les microorganismes, omniprésents et très abondants dans les
environnements terrestres, constituent un compartiment environnemental
majeur de la zone critique. En particulier, la structure biofilm
constitue leur mode de vie dominant. Caractérisés par une grande
surface spécifique, un transport limité des nutriments et une
activité métabolique intense, les biofilms sont constitués de
microenvironnements réactifs qui déterminent en grande partie leur
interaction avec les molécules organiques et inorganiques. Cependant,
le rôle des biofilms dans les cycles biogéochimiques reste mal
quantifié, en raison d'une compréhension limitée des mécanismes
contrôlant ces interactions. Ce travail de thèse s'est ainsi
concentré sur l'étude des mécanismes d'interaction entre les
biofilms et les métaux, depuis l'échelle d'un bassin versant
jusqu'à celle du micromètre. Une attention particulière a été
portée au manganèse (Mn), un élément central des cycles
biogéochimiques. Dans ce contexte, l'accumulation du fer et du
manganèse a été étudiée pour des biofilms du bassin de la Seine,
tandis que des expériences en conditions contrôlées sur des
biofilms d'_Escherichia coli_ ont permis d'approfondir les mécanismes
thermodynamiques sous-jacents, notamment par l'utilisation d'un
modèle de complexation de surface. Par ailleurs, les
microenvironnements redox en lien avec la production d'espèces
réactives de l'oxygène (ROS) par les bactéries en biofilm a aussi
été explorée. Leur répartition dans la structure biofilm a été
imagée par microscopie confocale à balayage laser (CLSM).