Présentation des axes du GdR

Axe 2

2. Ecologie, diversité, physiologie et modélisation des HABs et implications dans la production de toxines

Coordinateurs : Laure Guillou & Raffaele Siano

Equipes impliquées : Station Biologique de Roscoff, Ifremer-DYNECO, Ifremer-PHYC, Unité Littorale de l’Ifremer (LER Boulogne sur Mer ; Normandie / Port-en-Bessin ; Bretagne Occidentale / Concarneau ; Morbihan-Pays de Loire, Pertuis Charentais ; Arcachon ; Languedoc Roussillon / Sète ; Provence Azur Corse), Ifremer RDT, UMR6539-LEMAR, IUEM, Plouzané ; UMR ECOSYM Equipe ETDA, CNRS UMR 7093-LOV Villefranche, Equipe BioMEA Université de Caen, UMR 8187 LOG – ULCO-UL1 Wimereux, PROTEE, ILM

D’un point de vue biologique et écologique, les facteurs favorisants l’introduction, et/ou le développement d’une micro-algue dans un écosystème sont encore loin d’être compris. Les études qui visent à comprendre le déterminisme d’une micro-algue toxique touchent de nombreuses disciplines scientifiques, qui œuvrent sur des échelles de temps et d’espace variées, allant de la cellule vers des études écosystémiques.

Au niveau de l’espèce, nous n’évaluons encore qu’à grand peine la diversité phénotypique et génétique de ces organismes sur le sol français (Genovesi et al. 2011) et de nombreuses questions restent ouvertes sur le concept même d’espèces chez de nombreux taxa (Fenchel 2005). A l’intérieur d’une espèce, la variabilité de certaines caractéristiques biologiques (nutrition, cycle de vie) et physiologiques (croissance spécifique, stress cellulaire) est souvent très importante. Loin d’être homogène, il est de plus en plus évident que la diversité génétique au sein d’une efflorescence est complexe (Erdner et al. 2011, Richlen et al. 2012). Malgré l’absence de barrière physique très claire à petites échelles et à des densités importantes, la structure génétique des populations paraît corrélée à plus grande échelle avec la circulation générale des masses d’eaux (Nagai 2008, Casabianca et al. 2012). Au sein du réseau trophique microbien, les interactions antagonistes sont nombreuses et rapides, et encore très mal connues (espèces compétitrices, bactéries, virus, parasites, prédateurs). Il s’agit pourtant là d’un facteur déterminant dans la capacité d’une espèce à proliférer localement (Chambouvet et al. 2008). La production de toxines et/ou molécules allélopathiques chez certaines espèces pourrait être utilisée comme véritable arme chimique dans ce contexte. Elle pourrait également être liée à la phénologie des espèces et aux forçages environnementaux. La création de modèles prédictifs d’efflorescences en tenant compte des facteurs biologiques et génétiques de chaque espèce et de leur lien spécifique avec l’écosystème reste encore un défi.

Les avancées récentes en diversité (metabarcoding), génétique (structure des populations), génomique/transcriptomique (séquençage des génomes des micro-algues cibles), détections des espèces et suivi d’efflorescences (instrumentions in situ, télédétection, satellite, sondes spécifiques) et modélisation complexe de la biodiversité et/ou d’un écosystème nous permettent aujourd’hui d’envisager des prospectives de recherche prometteuses pour le futur. 

Ce GDR nous permettra la mutualisation des compétences spécifiques des équipes de recherches dans les axes de recherche suivant :

  • La définition et la description d’espèces, la biogéographie et la variabilité intraspécifique
  • La physiologie, le cycle de vie et l’alternance de la reproduction clonale et sexuée
  • La phénologie des espèces en rapport aux forçages biotiques et abiotiques et en lien avec l’eutrophisation
  • La description d’une efflorescence et l’étude de sa récurrence et éventuellement son invasion dans l’écosystème côtier (données historiques, analyse de sédiments stratifiés).
  • Les interactions biologiques
  • Le développement d’outils de détection in situ des espèces toxiques et des toxines

 

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