Projet EC2CO-PNEC “MISE” : Monitorage In Situ et à haute fréquence de la dynamique des assemblages phytoplanctoniques (MISE)
Les micro-organismes phytoplanctoniques sont les principaux producteurs de matière organique dans l’Océan. Ils jouent un rôle majeur dans le réseau trophique et les processus biologiques du cycle du carbone dans l’océan pélagique et côtier, domaine de recherche très important dans le contexte du changement global. La dynamique de ces assemblages pico- et nanophytoplanctoniques ainsi que leurs réactions aux variations de leur environnement sont encore peu documentées.
Plus la taille des organismes est petite et plus leur abondance est élevée, leur dynamique temporelle forte, leur distribution spatiale hétérogène et leur diversité importante. Il est donc particulièrement difficile de réaliser une observation optimale de ces microorganismes avec une résolution spatio-temporelle à leur échelle. Cette limitation peut être partiellement réduite grâce à la cytométrie en flux (CMF) automatisée et immergeable. La CMF est une technique développée pour l’analyse individuelle des particules (cellules) et qui s’est avérée fondamentale dans la recherche en microbiologie marine. L’analyse repose sur les propriétés optiques de diffusion et fluorescence, naturelle et/ou induite, générées lors de l’interception de chaque cellule par un faisceau laser. Afin de pallier aux limitations liées à l’analyse en laboratoire (fixation des échantillons, congélation, transport, stockage), le cymomètre Cytosub (Cytobuoy, b.v.) a été spécifiquement conçu pour l’analyse in situ (fréquence max toutes les 10 min.) du phytoplancton marin dont les pigments photosynthétiques sont autofluorescents. Le LMGEM possède un tel instrument et ses chercheurs, parmi les pionniers dans le domaine, ont validé cette nouvelle approche par des expériences parallèles avec des cytomètres conventionnels.
La dynamique spatio- temporelle de groupes phytoplanctoniques composés de cellules partageant les mêmes signatures optiques, a été caractérisée à l’aide d’un Cytosub en fonction des cycles cellulaires et des changements environnementaux (programme CYMIS en partenariat avec la ville de Marseille et l’Agence de l’Eau).
L’objectif du projet MISE (PI : Gérald GREGORI) est de caractériser la dynamique spatio-temporelle des assemblages microbiens, à travers un suivi à haute fréquence temporelle et à l’échelle individuelle, afin de mettre en évidence par cytométrie des groupes fonctionnels, c’est-à-dire des ensembles de cellules répondant de manière identique aux forçages induits par l’environnement.