Composition, propriétés et préservation des substances exopolymériques dans les sédiments estuariens : implications pour les cycles biogéochimiques et la diagenèse précoce

Abstract

Des biofilms benthiques se développent à la surface des zones intertidales dans les estuaires. Ces biofilms correspondent à une association de microorganismes principalement photoautotrophes, principalement des diatomées, associés entre eux et fixés à la surface des sédiments grâce à la sécrétion d’une matrice extracellulaire adhésive composée de substances exopolymeriques (EPS). Les EPS sont constituées d’un assemblage de molécules de différentes tailles, principalement des polysaccharides et des protéines, ayant des propriétés physico-chimiques variables. Certaines de ces molécules possèdent une forte réactivité, une capacité à interagir avec des éléments (cations, molécule d’eau, etc.) de l’environnement, ce qui permet aux EPS d’assurer de nombreux rôle pour la communauté microbienne constituant le biofilm : protection contre la dessiccation, proctection contre certains polluants et pathogènes, fixation au substratum et migration dans les sédiments, accumulation de nutriments issus de l’environnement, limitation de l’érosion, etc. Ainsi les diatomées à travers la production d’EPS sont de plus en plus considérées comme des bio-ingénieurs des écosystèmes. Les EPS sont produites principalement en surface et sont progressivement dégradés et consommés par des microorganismes hétérotrophes en profondeur. Bien que les propriétés des EPS des biofilms de surface soient maintenant bien connues, leur préservation et leur évolution durant l’enfouissement et au cours de la diagenèse précoce restent méconnus.Dans cette thèse, j’ai caractérisé les propriétés physico-chimiques des EPS extraites de biofilms à diatomées, ainsi que de sédiments du point bar fluvio-estuarien de Bordeaux-Nord, dans l’estuaire de la Gironde. Les résultats de cette étude peuvent servir de base à de futures études sur les rôles des EPS dans d’autres environnements sédimentaires détritiques. Enfin, ces résultats apportent de nouvelles idées pour l’interprétation des processus sédimentaires anciens, des transformations minérales diagénétiques et dans la recherche de biosignatures.