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Le rôle des cyanophycées dans l'écosystème de la Baltique

Des biologistes d'eau douce et limnologues financés par l'UE ont étudié les grandes colonies de cyanobactéries pour déterminer leur rôle dans l'injection de carbone et d'azote de l'atmosphère dans le milieu aquatique.
Le rôle des cyanophycées dans l'écosystème de la Baltique
Le projet AHICA («Autotrophic-heterotrophic interactions in cyanobacterial aggregates») a étudié les flux de carbone et d'azote dans des échantillons de grandes cyanobactéries fixatrices d'azote en mer Baltique. Les cyanobactéries (communément appelé algues bleu-vert ou cyanophycées) photosynthétisent les bactéries qui produisent de l'oxygène comme produit dérivé.

Les chercheurs ont associé des techniques de microcapteurs à la spectrométrie de masse d'ions secondaires à nano-échelle (NanoSIMS) pour mesurer la fixation de carbone et d'azote au niveau unicellulaire. Les scientifiques ont également utilisé la technique de NanoSIMS avec des traceurs isotopiques stables et des microcapteurs et ont mesuré la fluorescence.

Leur objectif était d'étudier la photosynthèse, l'assimilation du carbone, la respiration, la fixation de l'azote (N2) et la libération d'ammonium dans deux cyanobactéries dominantes formant des colonies en mer Baltique. Les deux espèces à l'étude sont Aphanisamenon sp. et Nodularia spumigena.

Aphanisamenon sp. semble dominer la fixation de N2 en mer Baltique en raison de ses taux de fixation de carbone et d'azote très élevés et spécifiques aux cellules ainsi que sa grande abondance et sa longue saison de croissance. Les chercheurs ont constaté que la production d'oxygène libre par des colonies d'Aphanisamenon sp. fait partie des plus élevées mesurées dans les systèmes aquatiques, ce qui joue un rôle majeur dans les flux biogéochimiques de la Baltique par la fixation de N2 et de la libération d'ammonium.

La grande taille de la cellule et de la colonie de Nodularia spumigena lui permet d'apporter une contribution importante aux flux totaux de carbone et d'azote en mer Baltique, même à de faibles niveaux. Des niveaux élevés d'ammonium chez Aphanisamenon sp. et spumigena Nodularia ont été libérés au cours de la fixation de N2. Les colonies sont donc des microenvironnements enrichis en ammonium qui sont utiles à d'autres micro-organismes lorsque les fortes concentrations d'azote inorganique sont faibles en mer Baltique.

Les résultats indiquent que les cyanobactéries qui fixent l'azote jouent un rôle important pour le phytoplancton et les bactéries à la base de la chaîne alimentaire. En mer Baltique, la saison de croissance des cyanobactéries filamenteuses est de deux à trois mois chaque été; par conséquent, ces organismes ont un impact important sur l'écosystème de la mer Baltique.

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