cycle du silicium – Page 2 – Laboratoire LEMAR UMR 6539

Rôle des interactions trophiques complexes dans les cycles biogéochimiques

Dans l’océan, les interactions trophiques entre les individus restent principalement représentées selon un schéma prédateur-proie. Pourtant, les méta-analyses de co-occurrences taxonomiques, permises par les progrès en biologie moléculaire, suggèrent que de nombreux organismes planctoniques sont impliqués dans des interactions complexes allant de la prédation facultative à la symbiose en passant par le mutualisme. Si ces relations semblent la règle et non l’exception dans l’océan, les efforts de recherche se portent principalement sur quelques exemples emblématiques. Dans CHIBIDO, nous tâchons de mettre en évidence de nouvelles interactions et nous nous intéressons plus particulièrement aux organismes mixotrophes (à la fois phototrophes et phagotrophes), mode trophique de la majorité des dinoflagellés et aux diazotrophes qui vivent souvent en symbiose avec d’autres organismes. Pour mieux comprendre le rôle des interactions trophiques sur les cycles biogéochimiques (notamment de l’azote et du carbone), il est nécessaire de coupler des outils.

L’équipe est internationalement reconnue pour sa compétence en matière d’isotopes stables 13 C et 15 N pour quantifier les flux océaniques. Depuis quelques années, elle couple cette approche avec de nouveaux outils (par ex. nanoSIMS ou tri par cytométrie en flux) qui permettent de visualiser et de quantifier les flux entre le milieu et les organismes et/ou entre les organismes.

Le cycle du Silicium : les silicifiés oubliés

Le cycle du silicium est une thématique historique du LEMAR qui possède une forte visibilité internationale grâce à notre implication dans les programmes et consortium internationaux comme BioGeoSCAPES, IMBER, IODP, GEOTRACES, OPALEO, PAGES et SILICAMICS. Nous avons développé une approche transdisciplinaire, incluant la chimie, la biogéochimie, la paléo-océanographie, la biochimie, la physiologie, la biologie et, nouvellement, la génomique. Nous utilisons par ailleurs différents outils expérimentaux et de modélisation et des approches multi-échelles, depuis des expériences au laboratoire qui permettent de mieux comprendre les processus influençant le cycle du Si jusqu’à de grandes campagnes internationales d’observation du milieu naturel. Le «Si-group» a initié en 2015 le cycle de conférences internationales SILICAMICS autour du rôle des organismes silicifiants dans le fonctionnement des écosystèmes marins et dans les cycles biogéochimiques océaniques. SILICAMICS s’est poursuivie au Canada en 2018, et une 3 ème édition est en préparation en Chine (2021). Suite à ces conférences, l’article de Nature Geoscience (Tréguer et al., 2018) combine les compétences d’experts en physique, biogéochimie, génomique et modélisation pour faire le point sur l’efficacité d’export des diatomées ; l’issue spéciale de Frontiers in Marine Science (Moriceau et al. 2019) rassemble 12 articles couvrant les thèmes de SILICAMICS et deux ANRs (BIOPSIS et RADICAL) ont vu le jour, mettant en évidence la nécessité de réévaluer le rôle des silicifiés oubliés dans le cycle du Si (voir AR2.2 CHIBIDO). Ces épisodes ont de plus été moteurs dans la création d’un consortium puis d’une école internationale et cours en ligne (Silica School) réunissant 31 instituts de recherche de 12 pays. De nombreux chercheurs invités régulièrement au LEMAR garantissent le dynamisme et la visibilité de cette thématique du LEMAR au niveau international.