Discovery of anammox bacteria in terrestrial ecosystems

• Main Authors: Humbert, Sylvia, Aragno, Michel, Zopfi, Jakob
• Language: English
• Published: 2011
• Subjects: Marais le; permafrost
• Online Access: http://doc.rero.ch/record/22458/files/Humbert_Sylvia_-_Discovrey_of_anammox_bacteria_in_terrestrial_in_ecosystems_UniNE_THESE_2011_2193.pdf

Avant cette étude, le processus anammox (oxydation anaérobie de l’ammonium) était uniquement étudié dans les usines de traitement des eaux usées et dans les milieux aquatiques, sédiments inclus. Cependant, rien n'était connu encore sur la distribution, la diversité, l'abondance et l'activité des bactéries anammox dans les écosystèmes terrestres. Dans cette étude, nous apportons l’évidence, par approche moléculaire, de la présence de bactéries anammox dans les sols de zones humides, les sédiments des marais, le profil de sol d’un Reductisol, des sols de rives de lacs, un sol sur Permafrost et un aquifère poreux. L'analyse phylogénétique des séquences du gène ARNr 16S a démontrée que les bactéries anammox présentes dans les écosystèmes terrestres sont affiliées à Candidatus ‘Brocadia’, ‘Kuenenia’, ‘Scalindua’, ‘Jettenia’ and ‘Anammoxoglobus’ ainsi qu’à deux groupes non identifiés. Ces candidats anammox étaient largement distribués dans les différents environnements terrestres indiquant une plus grande diversité que dans les colonnes d’eau des milieux marins. Les bactéries anammox n'étaient pas présentes dans tous les milieux et fractions de sol échantillonnés, l’analyse démontrant leur distribution hétérogène et leurs besoins écologiques spécifiques comme la présence d’interfaces oxique / anoxique à long terme et de composés azotés inorganiques. Nous avons quantifié les bactéries anammox dans ces différents environnements en développant une nouvelle approche qPCR spécifique anammox, et leur abondance variait de 10 4 à 10 6 copies / g de sol. Finalement, le Réductisol a été sélectionné pour réaliser une analyse détaillée de l’activité anammox le long du profil de sol par des expériences d'incubation à l’isotope 15 N. Pour chaque date d'échantillonnage, une production de 29 N 2 était observée à toutes les profondeurs du Réductisol, démontrant la présence de bactéries anammox actives. La contribution d‘anammox à la production totale de N 2 était inférieure à 14%. Cette étude fournit la première preuve que les ...