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Centre Alpin sur les Réseaux Trophiques et Ecosystèmes Lacustre

Kermarrec Lenaïg, thèse soutenue le 04 mai 2012, encadrée par Bouchez Agnès, Humbert Jean-François

Développement d'outils moléculaires pour l'utilisation des diatomées comme bioindicateurs de la qualité des écosystèmes aquatiques lotiques et pour l'étude de leur taxonomie et de leur écologie.

La DCE (Directive Cadre sur l’Eau), adoptée en 2000, requiert d’évaluer l’état écologique des masses d’eau et demande à ce qu’elles atteignent le bon état écologique à l’horizon 2015. Cette directive s’applique aussi bien aux rivières de métropole, qu’aux rivières des DOM (Départements d’Outre Mer). Cet état écologique doit être évalué au moyen de différents indicateurs chimiques et biologiques dont les diatomées font partie (Indice Biologique Diatomées, indice normalisé en 2000). Pour cela, des évaluations précises en termes de composition spécifique et d’abondance de leurs peuplements sont requises.

L’identification des diatomées est réalisée par microscopie optique, en fonction des critères morphologiques de leur exosquelette siliceux. Cependant, certains genres, comme Nitzschia, sl Fragilaria, Gomphonema, Achnanthidium ou Eunotia comportent de nombreux taxons qui sont difficiles à identifier sur une base morphologique. Le concept d’«espèce cryptique» est souvent utilisé pour les diatomées et reflète la difficulté des taxonomistes à identifier les groupes de taxons. Il semble maintenant que l'identification basée sur des critères phénotypiques est souvent insuffisante pour délimiter les taxons au niveau de l'espèce.

L’objectif de cette thèse est de mieux connaître les diatomées des écosystèmes lotiques en France métropolitaine et dans les DOM et de développer des outils moléculaires pour l’identification de ces espèces afin de mieux connaître leur taxonomie et leur écologie mais aussi d’améliorer l’utilisation de ces microorganismes comme bioindicateurs de la qualité des eaux. Pour répondre à cette problématique, nous nous appuierons sur l’isolement de souches à partir de prélèvements naturels puis sur leur caractérisation par séquençage de quatre gènes cibles. La combinaison de cette approche moléculaire avec des approches plus classiques (microscopie optique et électronique) nous permettra ensuite d’identifier un fragment d’ADN approprié pour des approches de barcoding puis de définir un nouvel outil moléculaire permettant une quantification simple de ces espèces dans des échantillons naturels.