La dégradation des algues, enjeu majeur du cycle du carbone

CNRS le journal Science et société Ecologie et environnement

À la Station biologique de Roscoff, François Thomas étudie les relations entre les bactéries marines et les algues. Ces interactions influencent la circulation du carbone au sein des écosystèmes côtiers, mais aussi entre la mer et l'atmosphère.

Si les algues forment la base des chaînes alimentaires marines, ce n’est pas leur seul rôle. Elles captent en effet, grâce à la photosynthèse, une partie du carbone de l’atmosphère. « Au niveau mondial, la surface couverte et la quantité de carbone assimilée par les algues sont équivalentes à la forêt amazonienne », avance François Thomas. Ce microbiologiste, chargé de recherche CNRS au Laboratoire de biologie intégrative des modèles marins1, scrute la dégradation par les bactéries des macroalgues, désignées ainsi par opposition au phytoplancton.
« On sait que ces algues accumulent du carbone dans leurs tissus, notamment sous forme de sucres, mais on connaît beaucoup moins bien les processus qui mettent ce carbone à disposition du reste des communautés marines, poursuit François Thomas. Certains herbivores, comme les oursins, peuvent manger des algues, mais ce sont les bactéries qui, en les dégradant, rendent la majeure partie de ce carbone accessible à l’écosystème. Ce faisant, elles libèrent également du CO2, qui va ensuite rejoindre l’air libre. Pour ces différents cas de figure, nous ne disposons que de très peu de données. »

Des algues pleines de sucres
Des travaux ont en effet été menés en laboratoire sur la dégradation de composés solubles extraits des algues. Il s’agit notamment de sucres complexes, des polysaccharides, pouvant représenter jusqu’à la moitié de la masse sèche d’une algue. Mais dans les faits, les bactéries n’interagissent jamais avec un seul composé à la fois. « Davantage de voies métaboliques sont impliquées lors de l’attaque de tissus d’algues entières », souligne François Thomas.
La première étape de ses travaux consiste à identifier quelles communautés de bactéries interagissent avec telle espèce d’algue. François Thomas distingue deux grands cas de figure : quand les algues sont saines et quand elles sont mortes. Cette seconde option connaît également deux possibilités : des algues échouées dans les fonds marins ou sur la plage, à l’air libre.

Une grande diversité de bactéries marines peut être cultivée à partir de la surface des macroalgues. Ici, chaque boîte de Petri contient une souche bactérienne différente.© Nolwen Le Duff, SBR

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