CD Comment les carences en nutriments et les contaminants impactent-ils la qualité des ressources pour les détritivores? Approche pluridisciplinaire des mécanismes inexplorés de l'échelle cellulaire à l'impact populationnel

école doctorale

équipe

EMMA - Ecologie Microbienne des Milieux Anthropisés

contexte

Les détritus végétaux, constitués en grande partie par les feuilles mortes et le bois mort, représentent la source principale d'énergie et de nutriments dans nombre de cours d'eau de tête de bassin versant (Fisher & Likens 1973). Pour permettre le transfert de ces ressources aux niveaux trophiques supérieurs, le rôle du pré-conditionnement des détritus par les décomposeurs microbiens – en particulier par les hyphomycètes aquatiques - a été établi de longue date (Barlocher 1985, Suberkropp & Chauvet 1995). Néanmoins, nos travaux des dix dernières années ont mis en évidence que ce conditionnement n'était pas suffisant pour assurer la production secondaire et le bon fonctionnement des cours d'eau. En effet, les champignons seuls rendent accessible la ressource en ramollissant les tissus des détritus, mais sans apports de minéraux (N et P), cette ressource reste insuffisante qualitativement pour soutenir la production des détritivores (Danger et al. 2013a). De même, sans apport complémentaire de ressources riches en molécules spécifiques (p. ex. les diatomées apportant les acides gras polyinsaturés à longue chaîne), la survie, la croissance et la reproduction des détritivores sont remises en cause (Crenier et al. 2017 ; Rollin et al. 2018 ; Labed-Vedeyrt et al. 2023). Le conditionnement microbien des litières par les décomposeurs et les producteurs primaires est donc primordial pour assurer l'efficacité des transferts trophiques et soutenir la production secondaire. Dans la nature, de nombreux stresseurs seraient susceptibles d'affecter la colonisation des détritus par ces microorganismes, mais paradoxalement, très peu de choses sont connues à ce sujet. Les rares études sur cette thématique ont ciblé les champignons aquatiques (Krauss et al. 2003), mais aucune information n'est actuellement disponible sur les effets des stresseurs sur la colonisation conjointe des litières par les décomposeurs et les producteurs primaires. Parmi ces stresseurs, la carence en éléments minéraux (N et P en particulier) pourrait jouer un rôle central, en impactant la compétition entre les deux groupes fonctionnels et en impactant les capacités de germination des spores et/ou les capacités d'adhésion des diatomées sur les litières (la production d'exo-polysaccharides – EPS- étant stimulée par les carences nutritionnelles chez les diatomées, Loustau et al. 2021). Par ailleurs, les contaminants ciblant plus spécifiquement un des deux compartiments biologiques, décomposeurs ou producteurs primaires, pourraient altérer fortement l'abondance relative de ces deux groupes et incidemment la qualité de la ressource mise à disposition pour les détritivores. Dans les cours d'eau de tête de bassin versant, un contaminant modèle possédant un fort réalisme environnemental est le cuivre, ce dernier étant très largement employé comme agent antifongique dans les cultures notamment viticoles et en agriculture biologique. Avec son rôle notoire d'antifongique (p. ex. Wang et al. 2022), le cuivre pourrait agir fortement dans le déterminisme des ratios algues/champignons se développant dans les litières, avec des conséquences indirectes prévisibles sur la production des détritivores.

spécialité

Ecotoxicologie, Biodiversité, Ecosystèmes

laboratoire

LIEC - Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements