ANR COM2LIFE

(PI Sébastien Duperron, 2021-2024)

Les lacs péri-urbains sont importants pour l’écologie urbaine et le public. Au-delà du phytoplancton, étudié en raison de son rôle central dans l’écosystème, les communautés microbiennes et leurs fonctions sont encore largement méconnues. Comprendre l’effet de l’eutrophisation, un indicateur de l’anthropisation des plans d’eau, est une problématique « One Health ». L’interdépendance entre santé des écosystèmes, des animaux et des Hommes est en effet si forte, particulièrement dans les zones péri-urbaines, que des approches globales s’imposent pour aborder l’étude de ces systèmes. Cependant, une évaluation à large échelle de l’effet de l’eutrophisation sur le microbiome des lacs péri-urbains manque encore. Dans COM2LIFE, nous proposons d’évaluer l’effet de l’eutrophisation sur la biodiversité des communautés microbiennes présentes dans les lacs péri-urbains dans la région la plus densément peuplée du pays, l’Île-de France. Le projet étudiera la diversité taxonomique et fonctionnelle des Archées, Bactéries, Eucaryotes et virus composant les communautés microbiennes de l’eau, du sédiment et des poissons dans des lacs représentant différents niveaux d’eutrophisation. COM2LIFE testera deux hypothèses. La première est que l’hétérogénéité spatiale et temporelle à l’échelle régionale de facteurs environnementaux résultant de la pression anthropique est à l’origine de différences dans la diversité taxonomique et fonctionnelle des communautés microbiennes des lacs (H1). La seconde est que les communautés microbiennes présentes dans l’eau, le sédiment et les poissons varient dans l’espace et le temps, mais que les fonctions qu’elles exercent sont conservées (H2) en raison de l’existence d’une importante redondance fonctionnelle entre taxons et compartiments. Pour tester ces hypothèses, un suivi temporel de la structure, de la composition et du potentiel métabolique des communautés microbiennes sera réalisé s’appuyant sur les dernières techniques de séquençage à haut débit, en parallèle d’une caractérisation des paramètres physico- chimiques des compartiments. L’hétérogénéité spatiale et temporelle des facteurs environnementaux liés à la pression anthropique et son influence sur la composition taxonomique et fonctionnelle des communautés, ainsi que sur leurs interactions, seront explorées à l’aide d’outils récents d’analyse de données et de modélisation, et ce afin d’identifier les facteurs clés gouvernant la dynamique des communautés microbiennes à l’échelle régionale. Le projet identifiera donc les paramètres biotiques et abiotiques qui contraignent la composition et les fonctions des communautés à l’échelle de lac et de la région, ainsi que l’influence du niveau d’eutrophisation. Une telle approche permettra de fournir des bioindicateurs potentiels pour mesurer le niveau de pression anthropique et évaluer la qualité de l’eau et de l’écosystème.