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“SILICAMICS” Biogeochemistry and genomics of silicification and silicifiers

Ce colloque se déroulera du 21 au 25 septembre 2015 au Centre de la mer de l'Aber Wrac'h à Landéda.

Les silicifiés sont d'importants organismes de la planète Terre, capables de tirer partie de l'abondance du silicium (second élément le plus important sur Terre). Les silicifiés marins utilisent cet élément pour biosynthétiser de la silice biogénique et construire des structures à l'architecture magnifique dont la complexité à micro-échelle reste inégalée par les technologies humaines les plus innovantes. Grâce à ces structure de silice, les silicifiés sont souvent avantagés en terme de protection contre les prédateurs. Ces exo-squelettes peuvent aussi avoir une utilité pour la mobilité ou l'absorption de lumière et d'éléments nutritifs.

SILICAMICS donnera l'occasion à des chercheurs de disciplines variées, spécialisés dans l'étude du cycle océanique du silicium, de présenter leurs travaux récents sur le sujet. Ce cycle de conférence permettra de faire une synthèse des connaissances actuelles et de définir les questions cruciales restant sans réponses ainsi que les outils et les approches les plus pertinentes pour y répondre.

Parmi les thématiques abordées, SILICAMICS prévoit de discuter des raisons expliquant la proéminence des diatomées marines par rapport aux éponges siliceuses et aux radiolaires (plancton nimal) il y a 100 million d'années. Aujourd'hui les diatomées sont en effet à la base du réseau trophique de la plupart des zones les plus productives de l'océan ouvert et côtier. Les diatomées sont aussi des acteurs importants de la pompe biologique de carbone transportant le dioxyde de carbone dissous dans les eaux de surface vers les couches profondes de l'océan. Pour ces raisons, la physiologie et la biochimie des diatomées pélagiques ont été étudiées intensivement. Il reste pourtant de nombreuses inconnues en ce qui concerne les mécanismes de silicification et leur variations face aux changements environnementaux. Des outils aussi puissants que la génomique alliée à la biogéochimie et la modélisation pourraient permettre de mieux comprendre ces mécanismes ainsi que le lien entre les cycles du Silicium et du Carbone.

Des études récentes montrent aussi que les diatomées pélagiques ne sont pas les seuls organismes d'importance et que les diatomées pélagiques ont été fortement négligées dans les bilans et les études de processus. Et ce, malgré une contribution atteignant 40% de la production primaire côtière. De la même façon, l'importance d'autres silicifiés pour le cycle du silicium doit être mieux évaluée à l'échelle globale. C'est en particulier le cas des éponges siliceuses, dont l'importance à l'échelle régionale a été démontrée et doit être généralisée ou des cyanobactéries dont la capacité étonnante à accumuler de la silice biogénique vient seulement d'être démontrée.

Etant donné le nombre de génomes de silicifiés maintenant séquencés, de nouvelles hypothèses et stratégies de recherche devraient pouvoir émerger pour expliquer le rôle des silicifiés pour les écosystèmes côtiers et océaniques et leur impact sur les cycles biogéochimiques des éléments majeurs du vivant, l'azote, le phosphore, le fer, le carbone et bien sûr le silicium. Pour cela, il faudra accentuer les efforts commencés pour faire le lien entre biogéochimie et génomique ou encore pour utiliser les bases de données de génomique dans des modèles biogéochimiques globaux. 

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(C) Pascale Lherminier / Ifremer